東芝電子元件及儲存裝置株式會社(「東芝」)發布並開始量產四款用於高速通訊的TLP2362B、TLP2368B、TLP2762B、TLP2768B 光電耦合器,在發光側(初級側)輸入電流和受光側(次級側)電源電壓的使用下, 即使上升時間和下降時間很慢(輸入時間低於60 s)的情況下也能正常工作。
光電耦合器是絕緣中的重要功能元件。發光元件和受光元件透過光絕緣體封裝。用於高速通訊的光電耦合器非常適合工廠自動化 (FA) 應用,可實現生產流程自動化以及改善和整合生產現場的勞動力成本和生產率。可程式邏輯控制器 (PLC) 在 FA 中發揮著特別重要的作用,用於控制設備和設施。
PLC是一種基於“順序控制”,透過預先排序和儲存各種機器應該執行的操作來控制高效的機器對機器操作的設備。它們應用於廣泛的領域,包括電梯、交通號誌、自動販賣機和其他生活中熟悉的設施,以及工廠自動化設施和發電站和變電站。特別是用於加工、組裝機械的控制時,可顯著提高生產效率,為製造現場有巨大貢獻。無論是在機殼內或控制設備內,PLC最常安裝在各種排列的機器/設備中。因此,需要透過信號完整性和抑制發熱來實現在產生電磁噪音和浪湧的環境中可靠和穩定的操作,以減少安裝空間以及外圍機器和設備的操作。
PLC為FA中的重要應用,在支援輸入輸出功能的數位量輸入輸出模組在模組電路內部的訊號通訊中要求外部訊號線與主機隔離。我們建議使用光耦合光電耦合器,可以隔離,也可實現高速通訊。此外,國際標準IEC61131-2 [註1]也已開始實施。 IEC 61131-2 為PLC 對外部電源變化的反應行為的測試規範。在外部電源的逐步關閉和啟動測試中,需要確認電源在電源開啟和關閉 60 秒的慢速輸入時能正常操作。我們的新產品符合該標準,無需添加元件(如施密特觸發電路)來抑制Jitter,有助於簡化產品設計和減少外部電路。
東芝還擁有用作高速通訊光電耦合器外圍元件的TVS二極體和齊納二極體。
[註1] IEC 61131-2:工業製程測量與控制-可程式控制器-第2部分:儀器要求與測試
當發光側(初級側)輸入電流和受光側(次級側)電源電壓的上升時間和下降時間較慢時,會出現Jitter(抖動),這是一種在訊號中產生雜訊的現象。
新產品符合 IEC 61131-2(Type1)標準。為輸入正向電流和電源電路的閾值提供遲滯。即使輸入正向電流和發光側電源電壓的上升時間和下降時間很慢,輸出也可以保持“低”和“高”的狀態而不會出現抖動。這樣就無需添加元件(例如施密特觸發電路)來抑制抖動,有助於簡化設計和減少外部電路。
圖2顯示了當TLP2362B的輸入正向電流(IF )從0mA逐漸升高至7.5mA時輸出電壓(V O )的行為。即使IF緩慢上升,TLP2362B 也不會抖動並保持穩定的V O 。
圖3顯示了當TLP2362B的電源電壓(V CC )從0V逐漸升高到2.7V時輸出電壓(V O )的行為。即使V CC緩慢上升,TLP2362B也能保持穩定的V O 。因此,新產品不需要使用施密特觸發電路等抑制抖動的元件,有助於簡化設計和減少外部電路。
(IF: (開始) 0 至 7.5 mA, (停止) 7.5 至 0 mA, V CC : 2.7 V, T a : 25 °C)
(IF: 7.5mA,VCC :(啟動)0 至 2.7V,(停止)2.7 至 0V,Ta : 25°C)
用於通訊的光電耦合器的傳輸速率僅限於幾kbps,但對於PLC等工業電子設備來說,設備之間資料傳輸的待機時間縮短,需要更高速的光電耦合器。如圖4所示,新產品透過在光電二極體的後級添加高增益、高速放大器電路,實現了更高的速度。帶有放大器的 IC 耦合器具有閾值輸入電流,當超過 LED 輸入電流的閾值時,此放大器會以數位方式開啟/關閉。因此,類比訊號不能線性傳輸,只能用於數位訊號傳輸。
典型的資料傳輸速率使 TLP2362B 和 TLP2762B 支援 10 Mbps,TLP2368B 和 TLP2768B 支援 20 Mbps,有助於高速傳輸裝置。
工作溫度是元件(裝置)可以在不損害元件(裝置)功能的情況下工作的環境溫度範圍。溫度是PLC耐環境能力需要考慮的項目之一。眾所周知,環境溫度和其他環境條件對 PLC 的壽命影響很大,通常預期環境溫度為 40 °C。如果工作溫度超過規定範圍,可能會導致產品故障或縮短產品壽命。新產品的額定工作溫度 ( T opr ) 為 125 °C(最高),有助於確保設備的安全。
(除非另有說明,T a =25℃)
零件號 | TLP2362B | TLP2368B | TLP2762B | TLP2768B | |||
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數據表 | PDF: 842KB |
PDF: 842KB | PDF: 1,486KB | ||||
資料傳輸速率 (Mbps) | 典型值 | 10 | 20 | 10 | 20 | ||
封裝 | 名稱 | 5針 SO6 | SO6L | ||||
尺寸(毫米) | 3.7×7.0 (典型值), t=2.3 (最大值) |
3.84×10.0 (典型值), t=2.3 (最大值) |
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絕對 最大額定值 |
工作溫度 Topr (°C) | -40 至 125 | |||||
輸出電流 IO (mA) | Ta=25 °C | 25 | |||||
推薦工作條件 | 電源電壓 VCC (V) | 2.7 至 5.5 | |||||
I F的上升時間[註 2] t r(如果) (s) | 5 n 至 60 | ||||||
I F的下降時間[註 3] t f ( IF ) (s) | 5 n 至 60 | ||||||
V CC的上升時間[註4] tr ( VCC) (s) | 10 μ 至 60 | ||||||
V CC的下降時間[註 5] tf ( VCC ) (s) | 10 μ 至 60 | ||||||
電氣特性 | 電源電流 ICCH, ICCL (mA) | 最大限度 | 1 | ||||
閾值輸入電流 (H/L) IFHL (mA) | 最大限度 | 5.0 | |||||
開關特性 | 傳播延遲時間 tpHL, tpLH (ns) | 最大限度 | 100 | 60 | 100 | 60 | |
共模瞬變抗擾度 CMH, CML (kV/ μs) | Ta=25 °C | 最小 | ±50 | ||||
隔離特性 | 隔離電壓 BVS (Vrms) | Ta=25 °C | 最小 | 3750 | 5000 | ||
樣品檢查和可用性 |
[註2] 輸入正向電流從0 mA 線性增加到7.5 mA 所需的時間。
[註3] 將輸入正向電流從7.5 mA 線性減少至0 mA 所需的時間。
[註4] 將電源電壓從0 V 線性增加至2.7 V 所需的時間。
[註5] 將電源線性減少所需的時間電壓從2.7V到0V。
應用
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