PC3H4AJ0001H 产品概述
PC3H4AJ0001H 是 SHARP(夏普)推出的一款光电三极管型光耦合器,采用 SMD-4P 封装,面向信号隔离与电平移位的通用场景。器件支持 AC / DC 输入驱动,内部以发光二极管(LED)耦合光电三极管作为输出,具有高隔离电压和较宽的电流传输比(CTR)范围,适用于工业控制、通信接口及电源反馈等领域。
一、主要特性
- 输入类型:支持 AC、DC 驱动(需按应用选用合适的整流或限流电路)
- 输出类型:光电三极管(集电极-发射极输出)
- 隔离耐压:2.5 kVrms(输入—输出间安全隔离)
- 最大集电极电流:50 mA,最大集电极-发射极耐压(Vce)80 V
- 集射极饱和电压:约 0.1 V(测试条件:If=20 mA,Ic=1 mA)
- 正向电压 Vf(LED):1.2 V(典型)
- 正向电流 If(最大):50 mA
- 电流传输比(CTR):最小 20%,最大/饱和值 400%(制造与工作条件下会有较大波动)
- 开关速度:上升时间 tr ≈ 4 μs,下降时间 tf ≈ 3 μs(适用于低至中速数字信号隔离)
- 工作温度范围:-30 ℃ ~ +100 ℃
- 总功耗 Pd:170 mW
二、典型应用
- MCU、FPGA 等数字电平隔离与接口保护
- 开关电源(SMPS)输出/反馈回路隔离检测
- PLC 与工业控制信号隔离
- 电表、通信设备的线路隔离与故障保护
- 交流/直流零点检测、交流电流检测(配合整流或限流网络)
三、选型与电路设计要点
- LED 限流:使用者需根据驱动电压选择限流电阻。例:若用 5 V DC 驱动并希望 If=1 mA,则 R = (5 V − 1.2 V) / 1 mA ≈ 3.8 kΩ。若驱动为交流,应加整流与限流电路或双向驱动设计。
- 输出负载与 CTR:输出集电极电流 Ic ≈ CTR × If。因此在最差情况下(CTR≥20%),If=1 mA 时 Ic≥0.2 mA;若器件 CTR 偏高(可达 400%),同一 If 可产生更大 Ic,但受限于最大 Ic=50 mA 与外接负载。设计时应考虑 CTR 的批次与温度漂移,建议按最小 CTR 进行最坏情况计算并增加裕量。
- 饱和工作:若要求低 VCE(sat),可在足够的 If 下工作,但请避免长期在极限 If(如 50 mA)下运行以免加速老化或超额功耗。
- 开关速率:tr/tf 在微秒级,适合 kHz 级别的信号;对更高速通信场景建议使用光电二极管输出或高速光耦。
四、封装与可靠性注意
- 封装:SMD-4P,适合自动贴装与回流焊,可用于紧凑 PCB 布局。
- 温度与功耗:工作温度 -30 ℃~+100 ℃,Pd 170 mW,需注意焊接工艺与散热,避免长期在高温高功耗下工作。
- 安全隔离:隔离耐压 2.5 kVrms,布局时仍需保持适当爬电与间隙距离以满足系统安全规范。
五、使用建议与注意事项
- 在需要确定可靠隔离的安全应用中,务必配合系统级隔离设计及符合当地安规的爬电距离与材料选择。
- 设计输入电路时,考虑 CTR 波动与温漂,若需稳定输出,可增加反馈或采用恒流驱动 LED。
- 对频繁快速切换的场合,评估开关损耗及输出侧负载动态响应,必要时使用外部上拉/下拉电阻来优化电平转换性能。
- 避免长期在 If 的最大额定值(50 mA)下工作,以延长使用寿命。