目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣特性
- 2.2.1 輸入特性
- 2.2.2 輸出同傳輸特性
- 2.3 開關特性
- 3. 引腳配置同功能描述
- 4. 應用建議
- 4.1 典型應用場景
- 4.2 設計考慮因素
- ：輸出側嘅0.1µF電容對於最小化電源噪音同確保穩定高速操作至關重要。
- 呢個系列包括三個主要型號：ELW137、ELW2601同ELW2611。主要區別因素係共模瞬態抗擾度（CMTI）。ELW137具有基本隔離。ELW2601提供中等CMTI（5,000 V/µs）。ELW2611提供高CMTI（10,000 - 20,000 V/µs）。選型應該基於應用嘅電氣噪音環境。對於電機驅動、工業PLC或嘈雜電源，推薦使用ELW2611。對於要求較低嘅數碼隔離，ELW2601或ELW137可能已經足夠。
- 6. 常見問題（基於技術參數）
- 雖然器件指定為10 Mbit/s，但實際最大可用速率取決於傳播延遲同上升/下降時間。由於最大傳播延遲為100 ns，方波嘅理論最大頻率會更低。為咗可靠嘅數據傳輸，需要考慮總脈衝失真同系統時序餘量。
- = (5V - 1.8V) / 0.01A = 320 歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，330 歐姆）。
- ，LED可以由3.3V電源驅動。
- ）提供第三態控制。當被驅動為低電平（<0.8V）時，佢強制輸出為高電平，有效禁用從輸入到輸出嘅信號路徑。呢個可以用於將多個隔離器輸出複用到單一總線線路上，或者用於省電模式。
- 保持輸入同輸出走線物理上分開。將旁路電容盡可能靠近引腳8同5放置。
- 光耦合器基於光學耦合原理工作。電氣輸入信號驅動一個紅外發光二極管（LED）。發出嘅光被隔離輸出側嘅光電二極管或光電晶體管檢測到。喺呢款邏輯閘光耦合器中，輸出側包含一個更複雜嘅集成電路。光電探測器嘅電流被放大並由數碼邏輯閘（通常係施密特觸發器）處理，以產生乾淨、明確嘅數碼輸出信號。光路提供電氣隔離屏障，因為光可以穿過物理間隙（通過透明絕緣材料），而電不能，從而阻斷地環路同高壓瞬變。
1. 產品概覽
ELW137、ELW2601同ELW2611系列係專為需要快速數碼信號隔離嘅應用而設計嘅高速邏輯閘光耦合器（光隔離器）。核心組件係一個紅外發光二極管，光學耦合到一個帶邏輯閘輸出嘅高速集成光電探測器。呢款器件採用業界標準嘅8-pin雙列直插式封裝（DIP）闊身設計，亦有表面貼裝器件（SMD）選擇。主要功能係喺輸入同輸出電路之間提供電氣隔離，同時以高達每秒10兆比特（Mbit/s）嘅速度傳輸數碼邏輯信號。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個系列嘅主要優勢包括佢嘅高速能力，令佢適合現代數碼通訊介面。佢提供高達5000 Vrms嘅高隔離電壓，增強系統安全性同抗噪能力。呢款器件設計確保喺-40°C至+85°C嘅寬廣工業溫度範圍內性能穩定。佢獲得主要國際安全認證（UL、cUL、VDE、SEMKO、NEMKO、DEMKO、FIMKO）並符合歐盟REACH同RoHS指令。目標市場包括工業自動化、電訊、電腦周邊設備、醫療設備同開關電源，呢啲領域都需要可靠嘅信號隔離。
2. 技術參數深入分析
呢部分客觀解讀規格書中列出嘅主要電氣同性能參數。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受永久損壞嘅應力極限，唔係正常操作條件。
- 輸入正向電流（IF)）：50 mA。超過呢個值可能會損壞輸入LED。
- 反向電壓（VR)）：5 V。輸入二極管嘅反向電壓耐受能力有限。
- 電源電壓（VCC）同輸出電壓（VO)）：7.0 V。呢個定義咗可以施加到輸出側電源同信號引腳嘅最大電壓。
- 隔離電壓（VISO)）：5000 Vrms，持續1分鐘。呢個係關鍵嘅安全參數，表示輸入同輸出側之間嘅介電強度。
- 操作溫度（TOPR)）：-40°C至+85°C。呢款器件適用於工業環境。
- 焊接溫度（TSOL)）：260°C，持續10秒。呢個對於PCB組裝過程好重要。
2.2 電氣特性
呢啲係喺指定測試條件同操作溫度範圍內保證嘅參數。
2.2.1 輸入特性
- 正向電壓（VF)）：典型值1.4V，喺IF=10mA時最大1.8V。呢個用嚟設計輸入限流電路。
- 輸入電容（CIN)）：典型值70 pF。呢個會影響輸入級嘅高頻響應。
2.2.2 輸出同傳輸特性
- 電源電流（ICCH、ICCL)）：輸出IC喺高電平輸出時消耗6.5-10mA，低電平輸出時消耗8-13mA。呢個決定咗輸出側嘅電源需求。
- 低電平輸出電壓（VOL)）：當吸入13mA時最大0.6V。呢個確保兼容TTL同低壓CMOS邏輯輸入。
- 輸入閾值電流（IFT)）：3.0至5.0 mA。呢個係保證喺最壞情況下有效低電平邏輯輸出所需嘅最小輸入LED電流。設計應該使用高於最大值嘅電流。
2.3 開關特性
呢啲參數定義咗對高速數據傳輸至關重要嘅時序性能。
- 傳播延遲（tPHL、tPLH)）：每個最大100 ns。呢個限制咗最大數據速率。規格書指定咗10 Mbit/s嘅能力。
- 脈衝寬度失真 |tPHL- tPLH||：最大40 ns。呢種不對稱性會影響傳輸信號嘅佔空比。
- 上升/下降時間（tr、tf)）：tr典型值40 ns，tf典型值10 ns。喺呢類器件中，更快嘅下降時間係常見嘅。
- 共模瞬態抗擾度（CMH, CML）：呢個係抗噪能力嘅關鍵參數。ELW2611提供最高性能（10,000 - 20,000 V/µs），意思係佢可以抑制輸入同輸出地之間非常快速嘅電壓尖峰，而不會導致輸出錯誤。ELW137嘅CMTI未指定，而ELW2601提供5,000 V/µs。
3. 引腳配置同功能描述
器件採用8-pin DIP配置。引腳1同4係空腳（NC）。輸入側包括用於LED嘅引腳2（陽極）同引腳3（陰極）。輸出側包括引腳5（地）、引腳6（VOUT- 輸出）、引腳7（VE- 使能）同引腳8（VCC- 電源電壓）。使能引腳（VE）控制輸出。真值表顯示邏輯：當使能為高電平時，輸出係輸入嘅反相（低電平有效）。當使能為低電平時，無論輸入點樣，輸出都被強制為高電平。規格書規定喺引腳8（VCC）同5（GND）之間必須連接一個0.1µF旁路電容以確保穩定操作。
4. 應用建議
4.1 典型應用場景
- 地環路消除同邏輯電平隔離：隔離具有不同地電位嘅子系統之間嘅數碼信號，以防止噪音同地環路。
- 數據傳輸同線路接收器：用於串行通訊鏈路（RS-232、RS-485介面）進行隔離。
- 開關電源：喺反激式或其他隔離式轉換器拓撲中提供反饋隔離。
- 電腦周邊介面：隔離去/來自打印機、工業I/O卡嘅信號。
- 脈衝變壓器替代：為信號隔離提供固態替代方案，驅動電路更簡單。
4.2 設計考慮因素
- 輸入電流設定：必須使用串聯電阻設定輸入LED電流。為保證開關，IF應該設定喺最大IFT（5mA）之上。典型測試條件使用7.5mA。電阻值係（VDRIVE- VF） / IF.
- 。使能引腳使用CC：使能引腳可以用於門控輸出，或者如果唔需要可以連接到固定電壓。佢唔可以超過V
- 超過0.5V。輸出負載OL：輸出可以吸入高達13mA以獲得有效V
- 。對於驅動更高電流或容性負載，可能需要外部緩衝器。抗噪能力
- ：對於高噪音環境，選擇ELW2611型號，因為佢具有優越嘅共模瞬態抗擾度（CMTI）。圖15中為ELW2611推薦嘅驅動電路使用晶體管來銳化輸入LED電流邊沿，進一步提高CMTI性能。旁路
：輸出側嘅0.1µF電容對於最小化電源噪音同確保穩定高速操作至關重要。
5. 技術比較同選型指引
呢個系列包括三個主要型號：ELW137、ELW2601同ELW2611。主要區別因素係共模瞬態抗擾度（CMTI）。ELW137具有基本隔離。ELW2601提供中等CMTI（5,000 V/µs）。ELW2611提供高CMTI（10,000 - 20,000 V/µs）。選型應該基於應用嘅電氣噪音環境。對於電機驅動、工業PLC或嘈雜電源，推薦使用ELW2611。對於要求較低嘅數碼隔離，ELW2601或ELW137可能已經足夠。
6. 常見問題（基於技術參數）
6.1 可以達到嘅最大數據速率係幾多？
雖然器件指定為10 Mbit/s，但實際最大可用速率取決於傳播延遲同上升/下降時間。由於最大傳播延遲為100 ns，方波嘅理論最大頻率會更低。為咗可靠嘅數據傳輸，需要考慮總脈衝失真同系統時序餘量。
6.2 點樣計算輸入電阻值？IN使用公式：R= (VDRIVEF- VF) / IF。假設VF係最大值（1.8V）以進行最壞情況設計。對於5V驅動同IIN= 10mA，R
= (5V - 1.8V) / 0.01A = 320 歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，330 歐姆）。
6.3 可以同3.3V邏輯一齊用嗎？CC輸出側VCC可以由3.3V供電。然而，電氣特性係喺VOL=5.5V下測試嘅。參數如VOH、IF同傳播延遲喺3.3V時可能唔同。輸入側係獨立嘅；只要達到正確嘅I
，LED可以由3.3V電源驅動。
6.4 使能引腳嘅用途係乜嘢？E使能引腳（V
）提供第三態控制。當被驅動為低電平（<0.8V）時，佢強制輸出為高電平，有效禁用從輸入到輸出嘅信號路徑。呢個可以用於將多個隔離器輸出複用到單一總線線路上，或者用於省電模式。
7. 實際設計案例場景：
喺工業傳感器節點中，隔離3.3V微控制器同5V RS-485收發器之間嘅1 Mbit/s UART信號。
- 設計步驟：型號選擇：
- 為咗工業環境中嘅高抗噪能力，選擇ELW2611。輸入電路：IN微控制器GPIO（3.3V）驅動LED。計算電阻：R
- = (3.3V - 1.8V) / 0.01A = 150 歐姆。使用150Ω電阻串聯LED陽極（引腳2）。陰極（引腳3）連接到微控制器GND。輸出電路：CC用5V（VCC引腳8）為輸出側供電。喺引腳8同引腳5（GND）之間連接0.1µF陶瓷電容。將輸出引腳6直接連接到RS-485收發器嘅輸入引腳。收發器嘅輸入阻抗作為負載。使能引腳7可以通過10kΩ電阻連接到V
- （5V）以實現常啟操作，或者由另一個GPIO驅動以進行控制。佈局：
保持輸入同輸出走線物理上分開。將旁路電容盡可能靠近引腳8同5放置。
8. 工作原理
光耦合器基於光學耦合原理工作。電氣輸入信號驅動一個紅外發光二極管（LED）。發出嘅光被隔離輸出側嘅光電二極管或光電晶體管檢測到。喺呢款邏輯閘光耦合器中，輸出側包含一個更複雜嘅集成電路。光電探測器嘅電流被放大並由數碼邏輯閘（通常係施密特觸發器）處理，以產生乾淨、明確嘅數碼輸出信號。光路提供電氣隔離屏障，因為光可以穿過物理間隙（通過透明絕緣材料），而電不能，從而阻斷地環路同高壓瞬變。
9. 行業趨勢
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |