华强电子网 国产品牌

奥伦德A/D、D/A转换数字信号隔离应用方案

光电耦合器又叫光电隔离器，也叫适配器，有时还被简称成光耦。光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件光电耦合器一般由光的发射、光的接收及信号放大三部分组成。在光电耦合器的应用中，其最大的应用特性就是其隔离高低电压的性能，电隔离是光电耦合器的基本作用，在此基础上延伸出对传输速率有要求，便衍生出了光耦的高速系列，奥伦德的OR-6N137光耦是一款用于单通道的高速光耦，内部由一个850nm波长AlGaAsLED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速（典型为10MBd）5mA的极小输入电流。

6N137的应用范围较广，包括：线路接收器隔离、A/D、D/A 转换数字信号隔离、消除接地回路的噪音、开关电源、替代脉冲变压器、马达控制系统等。接下来将具体讲解6N137用于这些应用的优势和原理。

（1）A/D、D/A转换数字信号隔离

从信号通路来说，AD变换之前是模拟电路，之后是数字电路。电源部分由隔离变压器隔离，减少电网中的噪声影响。数字电源和模拟电源不共地，由于模拟电源一般只有±15V，而A/D转换器还需要±5V，为数字电路和模拟电路真正隔离。模拟电路和A/D转换电路与数字电路的信号联系都通过6N137，逐次比较A/D并行输出的12位数据，每一路信号经缓存器后送入6N137的脚3，进行同向逻辑传输至数字电路，输入端限流电阻选用470Ω，输出端上拉电阻47kQ，输出端电源和地间（即6N137的脚8和脚5间)接0.1μF瓷片电容，作为旁路电容以减少对电源的干扰。6N137的使能端接选通信号，使6N137的数据有效时才工作，减少工作电流。模拟电路和A/D转换所需的各路控制信号也通过6N137接收。

（2）开关电源

光电耦合器广泛用于开关电源中作为初级回路和次级回路的隔离控制电路，在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，利用光电耦合器很容易实现。在单片开关电源中，使用线性光耦可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密隐压目的，实现信号接收转移。此外，光耦的初次级响应时间也有选择的必要，对开关频率较高的开关电源，应选择响应时间较快的光电耦合器。

（3）替代脉冲变压器

在控制系统中，6N137可以起到输入输出的隔离作用，也可以代替脉冲变压器起线路隔离作用，脉冲变压器隔离的匝数比较少，而且一次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧，这种工艺使它的分布电容特别小，仅为几个pF，而大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5KV以上，有些器件达到了8KV，既有高压大电流大功率光电耦合器件，又有高速高频光电耦合器件（频率高达10MHz）。6N137的隔离电压为3kv，频率在10MHZ，能够很好地替代脉冲变压器隔离电路。

（4）马达控制系统

在马达控制电路中，也可采用6N137来把控制电路和马达高压电路隔开。马达靠MOSFET或者IGBT功率管提供驱动电流，功率管的开关控制信号和大功率管之间需要隔离放大级。在光耦隔离级--放大器级---大功率管的连接形式中，要求光耦具有高输出电压、高压和高共模抑制。6N137电气绝缘电压达到5000Vrms，共模瞬态抑制比达10kV/μs，电源电压可选3.3/5V，有效满足应用要求。

（5）消除接地回路的噪音

6N137光耦能够有效抑制接地回路的噪声，消除接地干扰，使信号现场与主控制端在电气上完全隔离，避免了主控制系统受到意外损坏。

品牌站点：https://china.hqew.com/shop_orient-fuhuidayu