信号速度に基づいて光絶縁デバイスを選択する方法- - 業界知識百科事典

光絶縁デバイスを選択する場合、信号速度は重要なパラメータです。-選択は、実際の信号帯域幅（またはボーレート）に基づいて行う必要があります。これにより、伝送レート、伝播遅延、立ち上がり/立ち下がり時間などの動的パラメータ-がシステムタイミング要件を満たしていることを確認し、それによって通信エラーや信号の歪みを防ぐことができます。-

I. 絶縁デバイスのタイプと信号レートを正確に一致させる

1. 低速信号(-)<1 Mbps): General-Purpose Optocouplers Are Fully Capable

該当するシナリオ: スイッチング電源フィードバックループ、PLC デジタル入力、リレードライバ、低速 I/O 絶縁。-

推奨デバイス: PC817、TLP521、EL817 などの汎用フォトカプラ-。

主要なパラメータ:

伝送速度: 通常、数十 kbps から最大 500 kbps の範囲です。

伝播遅延: 通常値は 10 ～ 30 μs。したがって、高速通信には適していません。-

利点: 低コスト、高絶縁電圧 (最大 5 kVrms)、強力なコモンモード過渡耐性 (CMTI > 50 kV/µs) により、ノイズの多い環境に適しています。

2. 中-速度信号（1～10 Mbps）: 高速-速度のフォトカプラが必要です

該当するシナリオ: 高速 ADC デジタルインターフェース、SPI 通信絶縁、産業用フィールドバス。{0}

推奨デバイス: HCPL-4661、6N137、HCPL-2630 などの高速フォトカプラ-。

主要なパラメータ:

伝送速度: 通常 10 MBd (Megabaud)。

伝播遅延: 最大 100 ns。立ち上がり/立ち下がり時間は<25 ns.

コモンモード除去 (CMR): 15 kV/µs、強力な干渉耐性を提供します。

注: 外部プルアップ抵抗が必要です。-電流伝達比 (CTR) の低下によって長期安定性が損なわれるのを防ぐために、駆動電流を正確に制御する必要があります。-。

3. High-Speed Signals (>10 Mbps): フォトカプラはもはや適切ではありません。代わりに磁気絶縁または容量絶縁を検討してください

理由: フォトカプラは内部 LED のスイッチング速度 (発光/消光速度) によって制限されるため、50 Mbps を超える信号を確実にサポートすることが困難になります。さらに、高速では消費電力が高く、温度ドリフトが大きくなります。代替ソリューション:

磁気デジタルアイソレータ (TI ISO721M など): わずか 12 ns の伝播遅延で 100 ～ 150 Mbps の信号レートをサポートするため、SPI や I2C などの高速インターフェースに適しています。{6}}

容量性アイソレータ: 低い寄生パラメータと優れた信号整合性が特徴で、100 Mbps を超える超高速シナリオに最適です。--

II.主要パラメータ選択の比較表

パラメータ	低速-オプトカプラ（例：PC817）	高速オプトカプラ (例: HCPL-4661)	デジタルアイソレータ (例: ISO721M)
最大。データレート	～500kbps	10Mbps	100～150Mbps
伝播遅延	10–30 µs	<100 ns	12ns (標準値)
立ち上がり/立ち下がり時間	>2 µs	<25 ns	<5 ns
コモンモード過渡耐性 (CMTI)	>50kV/μs	15kV/μs	>100kV/μs
寿命と安定性	CTR が低下する可能性があります。限られた寿命	高速で劣化しやすい	最長 28 年の寿命 (標準)