晶體管光耦由于其具備電氣隔離、抗干擾、簡單可靠的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲(chǔ)能、光伏、消費(fèi)電子以及工業(yè)控制等領(lǐng)域，而在晶體管光耦中，最關(guān)鍵的核心參數(shù)便是電流傳輸比（CTR, Current Transfer Ratio），工程師們的電路設(shè)計(jì)會(huì)圍繞著這個(gè)參數(shù)展開，而這個(gè)參數(shù)卻并非固定值，會(huì)受到觸發(fā)電流(IF, Forward Current)、環(huán)境溫度(Ta, Ambient Temperature)以及集極-射極電壓(VCE, Collector to Emitter Voltage)的不同而變化，為了解析這個(gè)參數(shù)，我們?cè)诒酒恼轮羞M(jìn)行了一些分享。

IF對(duì)CTR的影響

圖1分別呈現(xiàn)CTR&IF與IC&IF的特征曲線，從CTR表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)晶體管光耦有兩個(gè)工作狀態(tài)：

IF偏低– CTR與IF呈正相關(guān)，此時(shí)由于IF偏低，通過LED的電流密度偏低，導(dǎo)致發(fā)光效率不佳

IF偏高– CTR與IF呈負(fù)相關(guān)，此時(shí)由于晶體管輸出芯片逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài)，光電轉(zhuǎn)換效率下降，因此，CTR會(huì)在該點(diǎn)達(dá)到峰值后逐漸下降。

迷思：光耦是否在低電流無法工作?

澄清：光耦在低電流也可以工作，但要搭配匹配的電路，并且要考慮漏電流可能造成的干擾。

圖1

Ta對(duì)CTR的影響

圖2分別呈現(xiàn)CTR&Ta與相對(duì)CTR&Ta的特征曲線，一般的LED在高溫下發(fā)光效率會(huì)下降，因此CTR也會(huì)下降，但群芯微電子的QX8801、QX8811系列產(chǎn)品可以在高溫下仍然提供穩(wěn)定的CTR特性。

圖2

超低工作電流應(yīng)用關(guān)注點(diǎn)

在圖3可以發(fā)現(xiàn)，在Ta=100℃、IF處于0.01mA~1mA的低電流區(qū)域時(shí)，CTR呈現(xiàn)異常上揚(yáng)趨勢(shì)，這是由于高溫狀態(tài)下漏電流ICEO增大，導(dǎo)致CTR異常上升，其上升的原因是在高溫時(shí)漏電流在IC中的占比增加導(dǎo)致，并非是真實(shí)信號(hào)，因此該區(qū)域范圍工作不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免使用。

圖3

高線性光耦推薦

針對(duì)CTR受IF和溫度影響較大的問題，群芯推出高線性光耦QX8801及QX8811系列，其CTR穩(wěn)定性顯著優(yōu)于常規(guī)產(chǎn)品。

總結(jié)

在光耦的應(yīng)用世界里，CTR從來不是一個(gè)孤立的靜態(tài)參數(shù)——溫度的變化、時(shí)間的推移、電流的波動(dòng)，甚至是PCB的潔凈度，都在時(shí)刻考驗(yàn)著它的穩(wěn)定性。理解這些影響因素，是在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景下規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的第一步，而選擇一個(gè)值得信賴的光耦品牌，則是確保系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。

作為國內(nèi)光耦領(lǐng)域的深耕者，群芯微電子始終致力于不僅僅提供標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，更致力于成為您電路設(shè)計(jì)中的“可靠性伙伴”。我們深知，工業(yè)控制的嚴(yán)苛環(huán)境、新能源汽車的高溫挑戰(zhàn)、以及通信設(shè)備對(duì)信號(hào)一致性的極致追求，都對(duì)CTR的穩(wěn)定性提出了完全不同維度的要求。

因此，從芯片設(shè)計(jì)、封裝工藝到全自動(dòng)化的篩選測(cè)試，群芯微電子將每一個(gè)細(xì)微的影響因子都納入質(zhì)量控制閉環(huán)。我們不僅提供擁有卓越CTR穩(wěn)定性的光耦產(chǎn)品，更依托深厚的技術(shù)積累，為您提供精準(zhǔn)匹配應(yīng)用場(chǎng)景的選型建議與解決方案。無論您需要抵御時(shí)間帶來的老化衰減，還是應(yīng)對(duì)寬溫域下的參數(shù)漂移，群芯微電子都能以專業(yè)的技術(shù)支持和可靠的產(chǎn)品，幫助您構(gòu)筑性能與安全的雙重防線。

公司介紹

寧波群芯微電子股份有限公司成立于2018年7月，總部位于寧波杭州灣新區(qū)，是國家級(jí)專精特新"小巨人"企業(yè)，公司主要從事光耦和光傳感產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)。公司主要產(chǎn)品包括光耦、光繼電器等，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲(chǔ)能、光伏、消費(fèi)電子以及工業(yè)控制等領(lǐng)域。公司的核心團(tuán)隊(duì)成員來自于國內(nèi)外大型半導(dǎo)體公司，在集成電路芯片設(shè)計(jì)、工藝制程、封裝測(cè)試及應(yīng)用方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

公司在光電產(chǎn)品芯片技術(shù)和相應(yīng)封裝測(cè)試技術(shù)方面已有數(shù)十年的沉淀與積累，擁有專業(yè)的研發(fā)工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)，是國內(nèi)少數(shù)光耦元件獲得CQC、UL、VDE、AEC-Q101等多項(xiàng)國內(nèi)外產(chǎn)品品質(zhì)與安全認(rèn)證的企業(yè)，公司順利通過IATF 16949體系認(rèn)證，光耦產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造達(dá)到車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。