6N137 产品概述

一 功能与概述

6N137 是一款高速度逻辑输出型光耦，适用于在电气隔离条件下传输 TTL/CMOS 兼容的数字信号。该器件采用单通道设计，封装为 8 脚 DIP，品牌为 VISHAY（威世）。器件工作在 4.5V 至 5.5V 的供电范围内，能够在高噪声和高共模干扰环境中提供可靠的信号隔离与传输，典型传输速率可达 10 Mbps，传播延迟 tpLH 与 tpHL 均为 75 ns（典型或标称值）。

二 主要电气参数（关键信息）

• 输入类型：DC 驱动（LED 输入）
• 工作电压（VCC）：4.5V ~ 5.5V
• 隔离电压（Vrms）：5.3 kV
• 共模瞬态抗扰度（CMTI）：1 kV/µs
• 传输速率：10 Mbps
• 通道数：1
• 工作温度范围：-40 ℃ ~ +100 ℃
• 传播延迟 tpLH：75 ns
• 传播延迟 tpHL：75 ns
• 输入参考电流（阈值，FH）：15 mA
• 输出电流能力：50 mA（最大源/汇流能力，按器件限制使用）
• 最大输出电压：7 V（器件最大承受）
• LED 正向压降 Vf：1.4 V
• LED 直流反向耐压 Vr：5 V
• 封装：8-DIP（直插）

三 典型应用场景

• 数字隔离：微控制器与高压/高噪声侧之间的逻辑信号隔离。
• 工业控制：与驱动器、PLC、传感器等设备的数据隔离与通信接口。
• 电源与逆变器控制：在高共模干扰下保持控制信号完整性。
• 通信接口：要求高速度与低延迟的数字链路隔离（如 SPI、UART 加速线路隔离，受速率与时序约束）。
• 安全/医疗设备：在需要较高隔离强度的系统中用于信号传递（需结合系统级安全与认证要求）。

四 设计注意事项与建议

1. LED 驱动与限流：建议通过合适的限流电阻或恒流源驱动输入 LED，使输入电流在满足阈值（约 15 mA）同时不超过器件最大额定值。Vf 典型 1.4V，应在计算限流时同时考虑供电电压与 LED 压降。
2. 输出拉升：6N137 为逻辑输出（通常需要外部上拉电阻到 VCC），请根据所需上拉速度与负载能力选择合适阻值，避免超过器件输出电流上限（50 mA）。
3. 共模瞬态与布局：器件 CMTI 为 1 kV/µs，若系统中存在更高的共模瞬变，需在布局、走线和去耦上加强设计，或者选用 CMTI 更高的器件。保证隔离区域的爬电距离与间隙满足 5.3 kVrms 的要求。
4. 电源去耦与滤波：在 VCC 侧近引脚放置去耦电容（如 0.1 µF），降低电源噪声对传播延迟和逻辑抖动的影响。
5. 温度与可靠性：器件工作温度可达 +100 ℃，在高温环境下应按照数据手册进行热降额和寿命评估；长时间工作在极限温度可能影响 LED 与输出级性能。
6. 反向电压保护：LED 直流反向耐压 Vr 为 5V，若电路存在反向脉冲或反向偏置，请加防护二极管以避免损坏 LED。
7. 包封与机械安装：DIP-8 封装便于直插安装与焊接，但在高振动环境中需注意机械固定与引脚应力应力控制。

五 性能优势与局限

优势：

• 高速：10 Mbps 速率适用于多数数字隔离场合。
• 较高隔离强度：5.3 kVrms 适合工业级隔离应用。
• 低传播延迟：75 ns 的低延时有利于实时控制系统。

局限：

• CMTI 为 1 kV/µs，对于极高共模跃变（例如某些电机驱动和电力电子场景）可能不足，需要更高 CMTI 的替代器件。
• 单通道设计在多通道需求的系统中需要多个器件或选择多通道封装。

六 包装与选型提示

• 封装：8-DIP，适合原型验证与通孔 PCB 应用。
• 品牌：VISHAY（威世），在可靠性与供应链上具有较好保障。选型时请以厂商最新数据手册为准，核对最大额定、典型性能与温度系数，必要时在实际系统中进行信号完整性与抗扰度测试。

总结：6N137 是一款适合集成到工业与通用数字隔离设计中的单通道高速逻辑输出光耦，兼顾速度与隔离性能。针对具体应用，建议结合电路驱动条件、共模干扰水平及温度工况做详细的验证与参数匹配。