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在上一期的內(nèi)容中，我們精心為大家整理了一份關(guān)于晶臺光耦在各類通信（驅(qū)動）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，如何準確選擇適合的芯片并在同時合理控制成本，成為了設(shè)計過程中至關(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)用實例及其原理示意圖，為設(shè)計者們提供切實可行且具有高度參考價值的解決方案。
晶臺光耦的性能優(yōu)勢
晶臺光耦作為一種高性能的電子組件，在單片機（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等標準波特率，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。采用晶體管類型光耦組建的通信接口，成本優(yōu)勢顯著，能有效降低整體系統(tǒng)搭建成本。同時，晶臺光耦還具備出色的穩(wěn)定性和耐用性，壽命遠超許多傳統(tǒng)元件，保障了通信電路長期穩(wěn)定運行，成為眾多工程師設(shè)計通信產(chǎn)品時的首選。
晶臺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)動信號傳輸，滿足工業(yè)控制、自動化設(shè)備、數(shù)據(jù)處理等多個領(lǐng)域的實際需求。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有力的支撐。
晶臺光耦的具體應(yīng)用
圖一、串口通信應(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，能確保信號在傳輸過程中的穩(wěn)定性和完整性，降低誤碼率，實現(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，包括上升時間和下降時間。恰當?shù)南蘖麟娮柚的軆?yōu)化光耦的開關(guān)速度，確保信號傳輸?shù)募皶r性和準確性。
圖二、MOSFET隔離驅(qū)動信號傳輸
在MOSFET隔離驅(qū)動信號傳輸方面，在高壓驅(qū)動電路中，若控制側(cè)涉及人的活動，就必須在高功率側(cè)與低電壓控制電路之間實現(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傳導至用戶端。晶臺晶體管類型輸出系列光耦，提供高達30KHz的驅(qū)動開關(guān)頻率，可滿足大部分逆變器和電機驅(qū)動電路使用。在更高速驅(qū)動中，選用高速光耦系列，可高達1MHz。設(shè)計中的輸入輸出端設(shè)置類似于通信電路，不同的是，柵極驅(qū)動需要更多考慮高速開關(guān)損耗的電流驅(qū)動能力。
KL357的傳輸特性參數(shù)
圖三、KL357傳輸特性參數(shù)
在設(shè)計過程中，相較于模擬信號的處理，此處更關(guān)注開關(guān)量傳輸?shù)难訒r以及tr（上升時間）和tf（下降時間）的實際數(shù)值。需要注意的是，數(shù)據(jù)手冊中提供的參數(shù)僅代表光耦在特定測試條件下的表現(xiàn)。然而，在實際的設(shè)計應(yīng)用中，這些條件往往與測試條件不同。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，以獲得更優(yōu)的時間傳輸特性。
總之，晶臺光耦的晶體管類型輸出系列，在處理開關(guān)信號時，能夠勝任相對較高的傳輸速率，具體可達100kbps；尤其在高壓功率驅(qū)動產(chǎn)品中，其工作頻率更是高達30KHz，相較于同系列競品有明顯優(yōu)勢，為用戶提供了更具成本效益的應(yīng)用選項。
