时间:2025/12/28 6:52:23
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HDSP2000LP 是一款由 Broadcom(原安华高 Avago Technologies)推出的高速光耦合器(Optocoupler),广泛应用于需要电气隔离的数字信号传输场合。该器件结合了高性能的发光二极管(LED)和集成有高增益光电探测器的 CMOS 检测电路,能够实现快速、可靠的信号隔离传输。其封装采用表面贴装型(SMD)8 引脚 DIP 形式,符合行业标准尺寸,便于在紧凑型 PCB 设计中使用。HDSP2000LP 的设计目标是提供比传统光耦更高的数据速率、更低的功耗以及更稳定的温度性能,适用于工业自动化、通信系统、电源管理以及微处理器接口等对隔离性能要求较高的应用场景。该器件具备良好的共模瞬态抗扰度(CMTI),可在高压环境中保持信号完整性,避免因地电位差或噪声干扰导致的数据错误。此外,HDSP2000LP 支持单通道信号传输,逻辑输出类型为推挽式,无需外部上拉电阻即可直接驱动数字输入端口,简化了外围电路设计。由于其优异的隔离电压能力和长期可靠性,HDSP2000LP 常被用于医疗设备、可编程逻辑控制器(PLC)、电机驱动器和开关电源中的反馈控制回路中。
制造商:Broadcom Limited
产品系列:HDSP-2000
类型:光耦合器,晶体管输出
通道数:1
正向电压(VF):典型值 1.8V,最大值 2.2V @ IF=10mA
集电极-发射极饱和电压(VCE(sat)):最大 0.4V @ IC=2mA, IF=10mA
上升时间(tr):典型 3μs
下降时间(tf):典型 3μs
工作温度范围:-55°C ~ +100°C
隔离电压(Viso):5000VRMS(1分钟,UL1577 标准)
电流传输比(CTR):50% ~ 600% @ IF=5mA, VCE=5V
封装/外壳:8-DIP(0.300",7.62mm),表面贴装型
数据速率:最高支持约 100 kbps(典型应用条件下)
供电电压(VCC):4.5V 至 5.5V
HDSP2000LP 光耦合器的核心优势在于其优化的光电转换结构与集成化检测电路之间的协同作用,使其在多种工作条件下都能维持稳定且高效的信号传输性能。
首先,该器件采用高亮度砷化铝镓(AlGaAs)红外 LED 作为光源,相较于传统的 GaAs 材料,具有更高的发光效率和更长的使用寿命,能够在较低的驱动电流下实现有效的光信号发射,从而降低整体功耗并减少热积累。配合接收端的高灵敏度硅光电晶体管与内置的信号调理电路,HDSP2000LP 能够在宽温度范围内保持一致的电流传输比(CTR),有效克服了传统光耦因老化或温度变化引起的性能衰减问题。
其次,该器件具备出色的电气隔离能力,其内部绝缘层可承受高达 5000VRMS 的隔离电压,在 IEC/EN/DIN EN 60747-5-2 等安全标准下认证合格,适用于需要加强绝缘保护的工业与医疗设备。同时,其引脚间距和封装设计满足爬电距离和电气间隙的要求,进一步提升了系统的安全性与可靠性。
再者,HDSP2000LP 的输出级为光电晶体管结构,具备一定的电流放大能力,可以直接驱动后续逻辑电路或微控制器的输入引脚,无需额外添加缓冲器或上拉电阻,从而简化了系统设计并节省了 PCB 空间。尽管其响应速度相比高速数字光耦(如基于光集成电路的型号)略慢,但在大多数中低速隔离应用中已足够使用,尤其适合用于开关状态反馈、数字 I/O 隔离、继电器控制等场景。
最后,该器件经过严格的老化筛选和可靠性测试,包括高温反偏(HTRB)、高温存储寿命(HTSL)和温度循环试验,确保在恶劣环境下的长期稳定性。其宽工作温度范围(-55°C 至 +100°C)也使其适用于户外设备或极端气候条件下的工业控制系统。
HDSP2000LP 被广泛应用于多个需要电气隔离的关键领域。
在工业自动化系统中,它常用于可编程逻辑控制器(PLC)的输入模块,将现场传感器或开关信号与内部逻辑电路隔离开来,防止高压瞬变或接地环路干扰影响控制单元的正常运行。由于其高 CTR 和稳定的输出特性,即使在信号较弱或线路较长的情况下也能准确传递状态信息。
在电源管理系统中,尤其是在开关模式电源(SMPS)和 DC-DC 转换器中,HDSP2000LP 可作为反馈路径中的隔离元件,将次级侧的电压或电流采样信号传送到初级侧的 PWM 控制器,实现闭环稳压控制。这种应用可以有效提高电源的安全性和稳定性,同时满足安规认证对隔离等级的要求。
在通信接口中,该光耦可用于 RS-232、RS-485 或 CAN 总线系统的电平转换与隔离,避免不同设备之间因地电位差造成的损坏。此外,在电机驱动器和逆变器中,HDSP2000LP 可用于隔离控制信号与功率桥臂驱动电路,保障主控芯片免受功率侧噪声和浪涌电压的影响。
医疗电子设备也大量采用此类光耦,用于患者连接设备与主机之间的信号隔离,以满足严格的电气安全标准(如 IEC 60601)。此外,测试测量仪器、楼宇控制系统以及智能电表等领域也是 HDSP2000LP 的典型应用场景。
HCPL-2601
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