ACPL-217-56BE 产品概述

一、产品简介

ACPL-217-56BE 是 Broadcom（博通）提供的一款高隔离电光三极管式光耦合器，采用四脚小型封装（4‑SO），面向需要逻辑隔离和电位分离的低至中速开关应用。器件以发光二极管（LED）作为输入，光耦内置光电三极管作为输出，实现输入侧与输出侧的电气隔离。该器件的特点是较高的隔离电压、宽范围的电流传输比（CTR）以及在工业温度范围内稳定工作，适合工业控制、微处理器接口、通信隔离和电源管理等场景。

二、主要性能亮点

• 隔离电压：3.75 kVrms，适应高电位差隔离需求。
• 输出类型：光电三极管，单通道（1 通道），便于与后级晶体管或逻辑电路直接耦合。
• 最大输出电流（IC）：50 mA，支持一定的负载驱动能力（需注意输出功耗限制）。
• 最大负载电压（VCEO）：80 V，可在较高电压负载侧工作。
• 直流反向耐压（Vr） LED 侧：9 V。
• VCE(sat)：约 400 mV（在 If = 8 mA、IC ≈ 2.4 mA 条件下），表现出较低的饱和电压，利于拉低输出电平。
• 开关速度：上升时间 tr ≈ 2 μs，下降时间 tf ≈ 3 μs，适合低至中速数字隔离与开关应用。
• CTR（电流传输比）：最小 50%，最大（饱和时）可达 600%，显示出较大的增益范围（与驱动电流和工作条件相关）。
• 工作温度范围：-55 ℃ 至 +110 ℃，满足严苛工业环境要求。
• 最大耗散功率 Pd：200 mW。
• LED 正向压降 Vf：典型 1.2 V；最大正向电流 If 可达 50 mA（按规范限制使用）。

三、典型电气参数与使用提示

• LED 驱动：根据供电电压选择限流电阻，R = (Vdrive − Vf) / If。
  例如在 5 V 驱动、目标 If = 8 mA 时，R ≈ (5 − 1.2) / 8 mA ≈ 475 Ω（取标准值 470 Ω）。
• 输出级：VCE(sat) ≈ 0.4 V（If = 8 mA、IC ≈ 2.4 mA），当需要更低饱和压或更大输出电流时，应参照数据表选择合适的 If 与负载条件。
• CTR 特性：CTR 受 If、温度、VCE 等影响较大；在设计中应以最小 CTR（50%）为保守值，必要时在电路中增加放大或采用外部拉电阻以确保可靠逻辑电平转换。
• 开关速度：tr/tf 为微秒级，适用于控制信号、脉冲隔离和一般数字通信，但不适合要求几十至数百纳秒的高速总线隔离。
• 功耗与散热：器件总耗散功率为 200 mW，需设计合适的 PCB 散热路径与限流策略，避免在高 If 与高 ambient 温度条件下超过耗散界限。

四、典型应用场景

• 工业控制信号隔离（PLC、驱动接口）
• MCU / FPGA 与高电压侧之间的电气隔离
• 电源开关回路检测与隔离（功率转换器的反馈或监测）
• 开关量信号隔离、继电器驱动前级隔离
• 通用低速光电隔离场合

五、封装与机械注意事项

• 封装形式：4‑SO（4 引脚小外形封装），适合自动贴装与 PCB 组装。
• 在 PCB 设计上，应为高压隔离预留足够的爬电距离与空气间隙，遵循目标安全等级的规范（例如针对已要求的隔离等级进行相应间隙设计）。
• 注意引脚排列与焊接温度限值，避免在回流焊或手工焊接过程中超出器件热极限。

六、使用建议与注意事项

• 设计时以最小 CTR（50%）和最高环境温度条件进行校核，保证在最不利条件下仍满足逻辑阈值或负载驱动要求。
• 避免长期在 If 接近最大值（50 mA）下工作；若需持续大电流驱动，应评估器件寿命与温升。
• 输出侧若承受开关瞬态或较大电压，应考虑在输出端并联钳位元件或采用限流/吸收电路保护光电三极管。
• 参考 Broadcom 官方数据表获取完整的绝对最大额定值、典型特性曲线及认证信息，尤其在涉及功能性和安规认证的设计中须核实具体规范。

七、总结

ACPL-217-56BE 以其 3.75 kVrms 的高隔离电压、单通道光电三极管输出、较宽的 CTR 范围和工业级温度范围，适合用于需要可靠电气隔离的控制与监测场合。其微秒级的切换速度和最高 50 mA 的输出能力，使其在工业、通信和电源管理等低至中速隔离应用中具备良好适配性。选型时应重点关注 CTR 变化、器件耗散以及 PCB 的隔离布局，必要时参照官方数据表进行更严格的电气与安全验证。