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光耦的CTR是什么?

已有 249 次阅读| 2025-6-13 14:58 |系统分类:芯片设计

晶体管输出型光耦的性能,取决于其输入参数、输出参数和传输特性,传输特性决定着其电性能传送能力和特点。其中最重要的参数为电流传输比(Current transfer ratio)CTR,设计电路时,除了考虑CTR的选型值,往往还需要关注更多其它相关因素的影响。

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CTR值的定义为:(IC/IF)*100%,IC是输出侧的晶体管集电极电流,IF是输入侧的正向电流。所以,当单位为%时,CTR值被描述成几十到几千的数值。

例如:

当我们选定的光耦CTR值等级是100~600%时,可以认为,这个等级光耦的在输入和输出之间,电流的增益或电流的放大倍数在1.0~6.0倍之间。假设输入电流IF=5mA时,

CTR=(IC/IF)*100;

IC=CTR*IF/100;

代入设定参数:

ICmin=100*5/100=5(mA);

ICmax=600*5/100=30(mA);

理论上同一等级的产品,CTR测定输出电流IC值应为5~30mA

同一个批次,不同单体的CTR值是有差异的,因此,我们选定某个等级的CTR值是一个区间值;设计电路时,需要考虑到不同批次和相同批次产品的CTR最大值和最小值,都应能满足电路工作条件。这种设计类似于三极晶体管(BJT)的应用。

很多设计人员可能会忽略一点,CTR值的测定,是有其特定条件的。

我们常用的KL817为例,是一颗常见的型号,绝大多数厂商,均默认其基本测试条件为Ta=25,IF=5mA,Vce=5V;如上图中设定的恒流源、恒压源电路等进行测试。针对不同产品电流设计,其标定CTR的测试条件也不一样。

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上图是不同的VceIF,对应的CTR标准值曲线图。设定IF=1mA时,CTR约为IF=5mA时的一半。电路设计时,我们实际的Vce也往往不是5V10V,更多的是0.1V~0.2V。因此,电路应用,经常需要进行实测和计算。

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上图体现出负载电流不同对Vce的参考曲线。这就要求我们设计电路时,把电路在输出侧的等效负载,计算在整个输出侧。设计的目标Vce值,也是随设计需求待定的。

此外,CTRIFIC等参数,均受到温度等环境因素影响。充分考虑设计冗余量,选用正确的CTR参考等级,同时,将参数设计在中心值附近是比较稳妥的办法。


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