高速光耦在通信行業(yè)的應(yīng)用（二） | 100kbpss通信和30KHz功率開關(guān)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用

在上一期的內(nèi)容中，我們精心為大家整理了一份關(guān)于晶臺(tái)光耦在各類通信（驅(qū)動(dòng)）電路中應(yīng)用的選型指南?？紤]到不同通信速率下的應(yīng)用需求存在顯著差異，如何準(zhǔn)確選擇適合的芯片并在同時(shí)合理控制成本，成為了設(shè)計(jì)過程中至關(guān)重要的一環(huán)。因此，從本期開始，我們將通過一系列詳盡的應(yīng)用實(shí)例及其原理示意圖，為設(shè)計(jì)者們提供切實(shí)可行且具有高度參考價(jià)值的解決方案。

晶臺(tái)光耦的性能優(yōu)勢(shì)

晶臺(tái)光耦作為一種高性能的電子組件，在單片機(jī)（MCU）與可編程邏輯控制器（PLC）的通信電路中應(yīng)用廣泛。其晶體管輸出型光耦系列，能滿足多種中高速通信需求，涵蓋4800bd、9600bd等標(biāo)準(zhǔn)波特率，以及更高速的57600bd、76800bd等串口通信波特率。在構(gòu)建發(fā)送（TXD）與接收（RXD）接口的隔離過程中，光耦不僅能提高通信效率，還具有諸多優(yōu)勢(shì)。采用晶體管類型光耦組建的通信接口，成本優(yōu)勢(shì)顯著，能有效降低整體系統(tǒng)搭建成本。同時(shí)，晶臺(tái)光耦還具備出色的穩(wěn)定性和耐用性，壽命遠(yuǎn)超許多傳統(tǒng)元件，保障了通信電路長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，成為眾多工程師設(shè)計(jì)通信產(chǎn)品時(shí)的首選。

晶臺(tái)晶體管類型光耦的應(yīng)用范圍極廣，能夠適配大部分通信協(xié)議和MOSFET驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸，滿足工業(yè)控制、自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)據(jù)處理等多個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際需求。其穩(wěn)定可靠的性能，為各類電子設(shè)備的通信功能提供了強(qiáng)有力的支撐。

晶臺(tái)光耦的具體應(yīng)用

在串口通信應(yīng)用中，如圖一所示，KL357 光耦（SOP4）的OC（集電極開路）端所配置的上拉電阻對(duì)通信速率有著直接且重要的影響。選擇合適的上拉電阻值，能確保信號(hào)在傳輸過程中的穩(wěn)定性和完整性，降低誤碼率，實(shí)現(xiàn)較高的通信速率。此外，輸入端限流電阻的選擇也至關(guān)重要，它關(guān)乎電路整體安全性，影響光耦的開關(guān)特性，包括上升時(shí)間和下降時(shí)間。恰當(dāng)?shù)南蘖麟娮柚的軆?yōu)化光耦的開關(guān)速度，確保信號(hào)傳輸?shù)募皶r(shí)性和準(zhǔn)確性。

在MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸方面，在高壓驅(qū)動(dòng)電路中，若控制側(cè)涉及人的活動(dòng)，就必須在高功率側(cè)與低電壓控制電路之間實(shí)現(xiàn)電流隔離。這種隔離措施能有效防止高壓側(cè)故障危及用戶，即使電路元件損壞或失效，隔離柵也能確保電力不會(huì)傳導(dǎo)至用戶端。晶臺(tái)晶體管類型輸出系列光耦，提供高達(dá)30KHz的驅(qū)動(dòng)開關(guān)頻率，可滿足大部分逆變器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用。在更高速驅(qū)動(dòng)中，選用高速光耦系列，可高達(dá)1MHz。設(shè)計(jì)中的輸入輸出端設(shè)置類似于通信電路，不同的是，柵極驅(qū)動(dòng)需要更多考慮高速開關(guān)損耗的電流驅(qū)動(dòng)能力。

KL357的傳輸特性參數(shù)

在設(shè)計(jì)過程中，相較于模擬信號(hào)的處理，此處更關(guān)注開關(guān)量傳輸?shù)难訒r(shí)以及tr（上升時(shí)間）和tf（下降時(shí)間）的實(shí)際數(shù)值。需要注意的是，數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供的參數(shù)僅代表光耦在特定測(cè)試條件下的表現(xiàn)。然而，在實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)用中，這些條件往往與測(cè)試條件不同。因此，為了滿足產(chǎn)品的需求，我們可能需要調(diào)整外部設(shè)計(jì)，以獲得更優(yōu)的時(shí)間傳輸特性。

總之，晶臺(tái)光耦的晶體管類型輸出系列，在處理開關(guān)信號(hào)時(shí)，能夠勝任相對(duì)較高的傳輸速率，具體可達(dá)100kbps；尤其在高壓功率驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品中，其工作頻率更是高達(dá)30KHz，相較于同系列競(jìng)品有明顯優(yōu)勢(shì)，為用戶提供了更具成本效益的應(yīng)用選項(xiàng)。

高端光耦 首選晶臺(tái)