解析飞兆FOD8012工业级全双工光耦合器

2011-02-22 16:45:04来源: EEWORLD

    飞兆半导体于2000年时斥资1亿美元收购了QT Optoelectronics,OT此前与1998年收购了摩托罗拉光电耦合器产品线,通过这笔划算的买卖,飞兆成为了光耦市场上领军厂商之一。而今,随着变频技术等新兴自动化市场的发展,光电耦合器再次成为了市场关注的热点。目前工业自动化市场主要由工业自动化数据传输和变频技术的马达驱动两方面构成,这两方面技术都需要光电耦合器。根据IMS近期的一份数据显示,未来应用于变频技术的光耦产品年复合增长率预计将达到11.7%。

    “光耦合器未来需要更高的数据传输率,更低的功率驱动,以及现场总线的引入,而电压规格将会伴随着总线收发器由5V转向3.3V,此外,器件还将朝小型化和更高的额定温度发展。”飞兆半导体技术行销副经理张瑞斌表示。

    为帮助设计人员应对挑战以及适应如今工业自动化的发展需要,飞兆半导体开发出业界首款全双工、双向逻辑门光耦合器FOD8012,它具有高抗噪能力和经验证的可靠光隔离性能,适用于工业现场总线通信、可编程逻辑控制、伺服控制,以及逆变器、工厂自动化、过程控制和测试测量等应用。

   

    FOD8012

    工业现场总线位于工业网络层级的器件等级,使用Profibus(12.5Mbps)、DeviceNet、CANbus、RS485 (平均速度~1Mbps)等接口标准完成通信。由于工厂的高噪声环境,μP和其它接口芯片之间的工业现场总线需要进行隔离。而容耦无法耐高压,磁耦的抗干扰性较差,并且工业传输速率并不要求很高,因此15Mbps的FOD8012可完全满足需求。

    采用全双工设计方案可以降低隔离方案的BOM成本,如图所示,通过一颗FOD8012可省去两颗单独的光耦合器以及buffer。

   

    FOD8012支持系统之间的数字信号隔离通信,而且不会与接地环路或危险电压导电。不同于提供低于0.1mm光隔离间隙的同类器件,FOD8012具有0.4mm (最低)的光隔离间隙,能够实现经验证的可靠光隔离。该器件还具有高达15兆位/秒的转换速度,并且使用了飞兆半导体专有的Optoplanar® 封装技术和优化的集成电路设计,以期获得最低20kV/µs的高共模抑制比(common mode rejection, CMR),使器件能够在嘈杂的工业环境中使用。Optoplanar即为平面封装技术,其配置了两个leadframe,降低了并行表面积关系,并且可使隔离区间增加,这也就是为什么其具有0.4mm光隔离间隙。

   

    图为Optoplanar技术

    FOD8012高速逻辑门光耦合器具有高集成度,以双向配置方式集成了两个光耦合通道,并采用紧凑的8脚小型封装。每个光耦合器通道由一个高速AIGaAs LED组成,通过一个与CMOS检测器IC耦合的CMOS缓冲器IC驱动。

    此外,FOD8012具有-40 到 +110ºC的宽工业级温度范围,使用3.3V或5V电源电压来实现逻辑电平转换。该器件的高隔离电压性能通过了UL1577和IEC60747-5-2认证,具有更高的可靠性。

关键字:飞兆  光耦合器  全双工

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0222/article_5100.html
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