TLP521
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四通道晶体管输出光耦TLP521-4,LTV-847,PS2501-4
关键词:集体管输出光耦,4通道光耦
TLP521-4,LTV-847,PS2501-4均是4通道晶体管输出光耦,每个通道各自独立,因此相当于4颗普通的晶体管输出光耦,比如TLP521、PC817等等。
基于其多通道因此主要用在一些工控板,驱动板上以及PLC的I/O接口的隔离上。
优点:
这几款光耦的优点无疑就是其四通道集成封装,这对于一些多通道隔离方面的应用上是非常合适的,甚至可以从装配上相对单通道光耦能提升4倍的安装时间以及降低人工成本。
我们可以看到,下面是采用TLP521进行隔离的步进电机驱动板,需要用户到4颗TLP521,在设计时需要为各个光耦之间保留一定的间隙方便材料上板,并且需要安装4次,如果采用四通道光耦,就没必要预留间隙,从而减少PCB使用面积,并且只要安装一次就好,尤其对于工厂批量上生产来说是非常有利的。
这几款光耦从参数上来看是可以相互替换的,价格方面台系的会比较便宜,如果要从综合性价比上考虑,从下表我们可以看到ISOCOM的TLP521-4是性价比最高的。
型号TLP521-4(ISO) TLP521-4(东芝) LTV-847 PS2501-4
厂商ISOCOM Toshiba LITEON Renesas
价格(RMB) 1.60 (特价) 2.95 1.10 2.65。
tlp521光耦参数
TLP521是一种可编程场效应晶体管(FET)光耦,其主要用途是将输入信号转换为输出信号并进行隔离。
本文将详细介绍TLP521的参数和特性。
1. 输入电流
TLP521的最大输入电流为50mA,这是光耦工作的关键参数之一。
输入电流过大可能会导致光电元件过热或损坏,因此需要在使用时仔细控制。
2. 工作温度
TLP521光耦的工作温度范围为-55℃到100℃。
正常情况下,光耦应该在其指定的工作温度范围内运行,以免影响性能或寿命。
3. 灵敏度
TLP521的最小发光电流(IFLH)为5mA,这是光耦的灵敏度的关键参数。
发光电流越低,光耦的灵敏度就越高。
因此,TLP521是相对较敏感的光耦。
4. 输出电压
TLP521的最大输出电压为80V,这是光耦输出电信号的关键参数。
如果需要更高的输出电压,可以考虑其他光耦型号。
5. 响应时间
TLP521的最大响应时间为4微秒,这也是光耦的关键参数之一。
响应时间越短,光耦的应用范围就越广。
6. 绝缘电阻
TLP521的最小绝缘电阻为10^10欧姆,这是光耦进行隔离的关键参数之一。
绝缘电阻越高,光耦进行隔离的效果就越好。
总之,TLP521是一种功能强大的光耦,适用于许多应用,包括自动化控制、通信、电力等领域。
了解TLP521的参数和特性有助于更好地选择和使用这种光耦。
在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前尚未见到比较深入的研究。
而且在很多场合下,由于对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致电路不能正常工作。
本研究将详细分析光耦工作原理,并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。
这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。
TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。
副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。
此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。
通常选择TL431结合TLP521进行反馈。
这时,TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。
常见的光耦反馈第1种接法,如图1所示。
图中,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。
信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM 芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,信号则接到其对应的同相端引脚。
注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。
图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。
TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。
东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。
该TLP521-2提供了两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供了4个孤立的光耦中16引脚塑料DIP封装集电极-发射极电压:55V(最小值)经常转移的比例:50 %(最小)隔离电压:2500 Vrms (最小)图1 TLP521 TLP521-2 TLP521-4 光藕内部结构图及引脚图图2 TLP521-2 光电耦合器引脚排列图Characteristic 参数Symbol符号Rating 数值Unit 单位TLP521−1TLP521−2TLP521−4LED Forward current 正向电流IF70 50 mA Forward current derating 正向电流减率ΔIF/℃−0.93(Ta≥50℃) −0.5(Ta≥25℃) mA/℃Pulse forward current 瞬间正向脉冲电流IFP 1 (100μ pulse, 100pps) A Reverse voltage 反向电压VR 5 V Junction temperature 结温Tj125 ℃接收侧Collector−emitter voltage 集电极发射极电压VCEO55 V Emitter−collector voltage 发射极集电极电压VECO7 V Collector current 集电极电流IC50 mA注:使用连续负载很重的情况下(如高温/电流/温度/电压和重大变化等),可能会导致本产品的可靠性下降明显甚至损坏。
(Note): Application type name for certification test, please use standard producttype name, i.e.TLP521−1 (GB): TLP521−1, TLP521−2 (GB): TLP521−2。
TLP521-4中文资料TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。
东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。
该TLP521-2提供了两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供了4个孤立的光耦中16引脚塑料DIP封装集电极-发射极电压: 55V(最小值)经常转移的比例: 50 %(最小)隔离电压: 2500 Vrms (最小)图1 TLP521 TLP521-2TLP521-4 光藕内部结构图及引脚图图2 TLP521-2 光电耦合器引脚排列图Absolute Maximum Ratings 绝对最大额定值(Ta = 25℃)Characteristic 参数Symbol 符号Rating 数值Unit 单位TLP521−1TLP521−2 TLP521−4LED Forward current 正向电流IF7050mAForward current derating正向电流减率ΔIF/℃−(Ta≥50℃)−(Ta≥25℃)mA/℃Pulse forward current 瞬间正向脉冲电流IFP1 (100μ pulse, 100pps)AReverse voltage 反向电压VR5VJunction temperature 结温Tj125℃接收侧Collector−emitter voltage 集电极发射极电压VCEO55VEmitter−collector voltage 发射极集电极电压VECO7VCollector current 集电极电流IC50mACollector power dissipation (1 circuit) 集电极功耗PC150100mWCollector power dissipation derating (1 circuit Ta ≥ 25℃) 集电极功耗减率ΔPC/℃−−mW/℃Junction temperature 结温Tj125℃Storage temperature range 储存温度范围Tstg−55~125℃Operating temperature range 工作温度范围Topr−55~100℃Lead soldering temperature 无铅焊接温度Tsol260 (10 s)℃Total package power dissipation整体功耗PT250150mWTotal package power dissipation derating (Ta≥25℃) 整体功耗减率ΔPT/℃−−mW/℃Isolation voltage 隔离电压BVS2500(AC,1Min 最小, .≤60%)Vrms注:使用连续负载很重的情况下(如高温/电流/温度/电压和重大变化等),可能会导致本产品的可靠性下降明显甚至损坏。
关于TLP521的使用做毕业设计要用到光耦合,选了个TLP521型的感觉是电流驱动型的,中间出现了些问题,拿出来探讨,希望大家不要出现类似的错误。
重要参数:输入输出电流都是50MA左右,这是最大值吧,最好不要超过80MA,不过太小了也不行,太小了输入端不能使发光二极管导通。
限流一般用限流电阻实现。
电压范围较大,就输入级而言,导通时就不用说,就是发光二极管的电压,不过正反向偏压好像不能超过5~6V的样子。
输出级电压范围更大,只要不大于50V就行,不过我有点怀疑受光三极管是否能承受,不过怀疑是怀疑,我也没做过具体实验测试。
下面是TLP的引脚图,他有三种封装,不过用法都一样:TLP521光耦的1、2两个脚是发光侧,3、4两个脚是受光侧。
1、1-2脚之间并联电阻是分流作用,防止发光二极管暗亮产生误动作,也可以不要这个,没什么影响。
2、以TLP521-1为例,输出接单片机IO口,输出端为NPN型光电三极管结构,3脚为发射极,4脚为集电极,受光点为基极,接线方式有两种:(1)3脚下拉电阻接地,4脚接+5V,3脚为I/O输出端,这种接法导通输出为1,截止输出为0。
(2)4脚上拉电阻接+5V,3脚接地,4脚为I/O输出端,这种接法导通输出为0,截止输出为1。
网上大都采用这两种接法,好像采用方法一的比例多谢,不过我用方法一出现了问题,就是在不接入单片机IO口单独测试时,峰峰值电压可以达到接近+5V的方波信号(我本来要得到是方波信号,用来输入单片机INT0口做中断)。
不过当按方法一将输出接入单片机IO口INT0时,输出方波信号被拉低了,只有3.2V左右的峰值,根本驱动不了IO口,也就产生不了中断。
所以我改用了方法二,后来发现方法二可行,输出方波电压没有被拉低,可以很好驱动IO口。
下面是我用两种方法所连接的protues图:方法一:4脚下拉电阻接地,5脚接+5V,4脚为I/O输出端,这种接法导通输出为1,截止输出为0方法二:5脚上拉电阻接+5V,4脚接地,5脚为I/O输出端,这种接法导通输出为0,截止输出为1关于为何用方式一输出电压被拉低,具体原因我也不清楚,我想大概是用方式二有个三极管在输出端和地之间做隔离所以不会被拉低吧相当于是灌电流了,而方式一直接是IO口与电阻,地相接,产生的是拉电流。
TLP521-4中文资料TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。
东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。
该TLP521-2提供了两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供了4个孤立的光耦中16引脚塑料DIP封装集电极-发射极电压: 55V(最小值)经常转移的比例: 50 %(最小)隔离电压: 2500 Vrms (最小)图1 TLP521 TLP521-2TLP521-4 光藕内部结构图及引脚图图2 TLP521-2 光电耦合器引脚排列图Absolute Maximum Ratings 绝对最大额定值(Ta = 25℃)Characteristic 参数Symbol 符号Rating 数值Unit 单位TLP521−1TLP521−2 TLP521−4LED Forward current 正向电流IF7050mAForward current derating正向电流减率ΔIF/℃−0.93(Ta≥50℃)−0.5(Ta≥25℃)mA/℃Pulse forward current 瞬间正向脉冲电流IFP1 (100μ pulse, 100pps)AReverse voltage 反向电压VR5VJunction temperature 结温Tj125℃接收侧Collector−emitter voltage 集电极发射极电压VCEO55VEmitter−collector voltage 发射极集电极电压VECO7VCollector current 集电极电流IC50mACollector power dissipation (1 circuit) 集电极功耗PC150100mWCollector power dissipation derating (1 circuit Ta ≥ 25℃) 集电极功耗减率ΔPC/℃−1.5−1.0mW/℃Junction temperature 结温Tj125℃Storage temperature range 储存温度范围Tstg−55~125℃Operating temperature range 工作温度范围−55~100℃Lead soldering temperature 无铅焊接温度Tsol260 (10 s)℃Total package power dissipation整体功耗PT250150mWTotal package power dissipation derating (Ta≥25℃) 整体功耗减率ΔPT/℃−2.5−1.5mW/℃Isolation voltage 隔离电压BVS2500(AC,1Min 最小, R.H.≤60%)Vrms注:使用连续负载很重的情况下(如高温/电流/温度/电压和重大变化等),可能会导致本产品的可靠性下降明显甚至损坏。
TLP521的使用
主要作用是实现不同电压的隔离
第一种接法正确,第二种接法有问题,在第二种接法中的发射极要通过电阻下拉接地才对。
第一种接法叫上拉;第二种接法叫下拉;第一种接法先把电平拉高,然后单片机P1.0输出低电平,发光二极管发光,第四引脚的输出电平被拉低。
第二种接法先把电平拉低,然后单片机P1.1输出低电平,发光二极管发光,第四引脚输出电平拉高。
1、光耦的输入端可以看做一个发光二极管来计算。
限流20mA。
输入电压减去二极管压降
再除以20mA就是R1的阻值。
2、R3是个纯粹的上拉电阻,只要和输出端的设备匹配并不会使光耦输出三极管电流过大
即可,一般1K-100K都可以,具体选多少,要看另一段的设备需要多少电流。
3、以TLP521-1为例,输出端为NPN型光电三极管结构,3脚为发射极,4脚为集电极,受光点为基极,接线方式有两种:(1)3脚下拉电阻接地,4脚接电源正极,3脚为I/O输出端,这种接法导通输出为1,截止输出为0。
(2)4脚上拉电阻接电源正极,3脚接地,4脚为I/O输出端,这种接法导通输出为0,截止输出为1。
两种接法效果一样,使用后者
较多,供参考。