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VHR-4N-BL 发布时间 时间:2025/12/27 16:49:31 查看 阅读:10

VHR-4N-BL 是一款由 Vishay Semiconductor Opto Division 生产的高速光耦合器(光电耦合器),属于其 VHR 系列产品之一。该器件专为需要高隔离电压、快速响应时间和高抗噪能力的应用而设计,广泛应用于工业自动化、电源管理、通信系统以及各种需要电气隔离的电路中。VHR-4N-BL 采用标准的 4 引脚 DIP(双列直插式封装),便于在印刷电路板上安装和焊接。该光耦内部结构由一个砷化镓(GaAs)红外发光二极管(LED)和一个集成有高增益光电探测器的硅基输出级组成,通过光信号实现输入与输出之间的电气隔离。这种设计不仅能够有效防止接地环路干扰,还能在高压和低压电路之间提供安全的信号传输通道。VHR-4N-BL 的命名中,“VHR”代表 Vishay High Speed Rectifier 或 Vishay 高速系列,“4N”表示其引脚配置和基本架构符合行业标准,“BL”则可能指代其封装类型或特定性能等级(如黑色封装以减少外部光干扰)。该器件符合 RoHS 指令要求,并具备良好的温度稳定性和长期可靠性,适合在严苛环境下使用。

参数

类型:光电晶体管输出光耦
  通道数:1
  输入正向电流(IF):60 mA
  输入反向电压(VR):6 V
  输出集电极-发射极电压(VCEO):70 V
  输出发射极-集电极电压(VECO):7 V
  集电极电流(IC):50 mA
  功耗(PD):200 mW
  工作温度范围:-55°C ~ +110°C
  存储温度范围:-55°C ~ +125°C
  隔离电压(Viso):5300 Vrms
  上升时间(tr):4 μs
  下降时间(tf):3 μs
  电流传输比(CTR):50% ~ 600%
  封装类型:DIP-4

特性

VHR-4N-BL 光耦合器的核心特性之一是其出色的电气隔离性能,能够在输入和输出之间提供高达 5300 Vrms 的隔离电压,这使其非常适合用于医疗设备、工业控制系统以及开关电源等对安全性和抗干扰能力要求极高的场合。该器件的高隔离电压不仅可以有效防止高压瞬态对低压控制电路的损害,还能满足 IEC/EN/DIN EN 60747-5-2 等国际安全标准的要求,确保系统在长时间运行中的稳定性与安全性。
  另一个关键特性是其宽泛的工作温度范围,从 -55°C 到 +110°C,使 VHR-4N-BL 能够在极端环境条件下可靠运行,例如高温工业环境或低温户外设备中。这种宽温特性得益于其内部材料和封装工艺的优化设计,确保了在温度变化时参数漂移较小,从而维持稳定的信号传输性能。
  该光耦的电流传输比(CTR)范围为 50% 至 600%,意味着在输入 LED 电流较小时即可驱动较大的输出电流,提高了系统的能效并降低了驱动电路的设计难度。高 CTR 特性也使得其在低功耗应用中表现出色,例如电池供电设备或节能型电源系统。
  VHR-4N-BL 还具备较快的响应速度,典型上升时间为 4 μs,下降时间为 3 μs,虽然不如同类高速光耦(如 1 Mbps 以上)那样适用于高频数字通信,但对于大多数中低频信号隔离应用(如继电器驱动、状态检测、PWM 信号传输)已足够使用。其响应速度与 CTR 之间的良好平衡使其成为通用型隔离解决方案的理想选择。
  此外,该器件采用黑色模塑封装,可有效屏蔽外部杂散光干扰,提升信号完整性。其 DIP-4 封装形式兼容自动插件机和波峰焊工艺,便于大规模生产。整体而言,VHR-4N-BL 在可靠性、隔离性能和成本效益之间取得了良好平衡,是一款成熟且广泛应用的工业级光耦器件。

应用

VHR-4N-BL 被广泛应用于多种需要电气隔离的电子系统中。在工业自动化领域,它常用于 PLC(可编程逻辑控制器)的输入/输出模块中,用于隔离现场传感器或执行器与主控电路之间的信号,防止工业环境中常见的电磁干扰和电压浪涌影响控制系统稳定性。其高隔离电压和抗噪能力特别适合工厂车间、电力配电柜等复杂电磁环境。
  在开关电源(SMPS)中,VHR-4N-BL 常被用作反馈回路中的隔离元件,将次级侧的电压或电流采样信号传递到初级侧的 PWM 控制器,实现闭环稳压控制。由于其较高的 CTR 和温度稳定性,即使在负载波动或输入电压变化时也能保持良好的调节精度。
  在电机驱动和逆变器系统中,该光耦可用于隔离控制信号与功率桥臂驱动电路,确保微控制器不会受到功率部分的高压噪声影响。此外,在交流伺服系统和变频器中,它也用于隔离故障检测信号(如过流、过热)的上报路径。
  通信接口隔离是另一个重要应用场景,尤其是在 RS-232、RS-485 等串行通信线路中,VHR-4N-BL 可防止地电位差引起的通信错误或设备损坏。尽管其响应速度不足以支持高速数据传输(如 USB 或以太网),但在低速控制通信中仍具有很高的实用价值。
  此外,该器件还适用于测试测量设备、医疗仪器电源隔离、电表和智能电能管理系统中,作为安全隔离屏障的关键组件。其符合安规认证的特点使其成为出口型工业产品设计中的首选光耦之一。

替代型号

HCPL-4503
  TLP521-1
  PC817X1NSZ0F
  EL817C
  LTV-817S

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