原创 高速光耦在通信行业的应用（二） | 100kbpss通信和30KHz功率开关驱动的应用

在上一期的内容中，我们精心为大家整理了一份关于晶台光耦在各类通信（驱动）电路中应用的选型指南。考虑到不同通信速率下的应用需求存在显著差异，如何准确选择适合的芯片并在同时合理控制成本，成为了设计过程中至关重要的一环。因此，从本期开始，我们将通过一系列详尽的应用实例及其原理示意图，为设计者们提供切实可行且具有高度参考价值的解决方案。

晶台光耦的性能优势

晶台光耦作为一种高性能的电子组件，在单片机（MCU）与可编程逻辑控制器（PLC）的通信电路中应用广泛。其晶体管输出型光耦系列，能满足多种中高速通信需求，涵盖4800bd、9600bd等标准波特率，以及更高速的57600bd、76800bd等串口通信波特率。在构建发送（TXD）与接收（RXD）接口的隔离过程中，光耦不仅能提高通信效率，还具有诸多优势。采用晶体管类型光耦组建的通信接口，成本优势显著，能有效降低整体系统搭建成本。同时，晶台光耦还具备出色的稳定性和耐用性，寿命远超许多传统元件，保障了通信电路长期稳定运行，成为众多工程师设计通信产品时的首选。

晶台晶体管类型光耦的应用范围极广，能够适配大部分通信协议和MOSFET驱动信号传输，满足工业控制、自动化设备、数据处理等多个领域的实际需求。其稳定可靠的性能，为各类电子设备的通信功能提供了强有力的支撑。

晶台光耦的具体应用

图一、串口通信应用

在串口通信应用中，如图一所示，KL357 光耦（SOP4）的OC（集电极开路）端所配置的上拉电阻对通信速率有着直接且重要的影响。选择合适的上拉电阻值，能确保信号在传输过程中的稳定性和完整性，降低误码率，实现较高的通信速率。此外，输入端限流电阻的选择也至关重要，它关乎电路整体安全性，影响光耦的开关特性，包括上升时间和下降时间。恰当的限流电阻值能优化光耦的开关速度，确保信号传输的及时性和准确性。

图二、MOSFET隔离驱动信号传输

在MOSFET隔离驱动信号传输方面，在高压驱动电路中，若控制侧涉及人的活动，就必须在高功率侧与低电压控制电路之间实现电流隔离。这种隔离措施能有效防止高压侧故障危及用户，即使电路元件损坏或失效，隔离栅也能确保电力不会传导至用户端。晶台晶体管类型输出系列光耦，提供高达30KHz的驱动开关频率，可满足大部分逆变器和电机驱动电路使用。在更高速驱动中，选用高速光耦系列，可高达1MHz。设计中的输入输出端设置类似于通信电路，不同的是，栅极驱动需要更多考虑高速开关损耗的电流驱动能力。

KL357的传输特性参数

图三、KL357传输特性参数

在设计过程中，相较于模拟信号的处理，此处更关注开关量传输的延时以及tr（上升时间）和tf（下降时间）的实际数值。需要注意的是，数据手册中提供的参数仅代表光耦在特定测试条件下的表现。然而，在实际的设计应用中，这些条件往往与测试条件不同。因此，为了满足产品的需求，我们可能需要调整外部设计，以获得更优的时间传输特性。

总之，晶台光耦的晶体管类型输出系列，在处理开关信号时，能够胜任相对较高的传输速率，具体可达100kbps；尤其在高压功率驱动产品中，其工作频率更是高达30KHz，相较于同系列竞品有明显优势，为用户提供了更具成本效益的应用选项。

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