在智能家电、一次电源、 智能电表等领域,大批量生产,对成本敏感,以前主要用的是传统低速光耦如PC817,EL816等等(部分通信速率较高的场合用的是高速光耦6N137等);而此类应用同时对爬电距离又有比较高的要求,通常要求5MM以上,传统的数字隔离产品若要满足这么大的爬电距离,需要用到宽体16脚封装WSOP16(或者宽体8脚封装WSOP8),体积较大,成本过高。
而数字光耦π122U61R采用了定制封装(WB SSOIC-10),尺寸仅为9.5*3.6MM,体积仅有单路光耦的60%,且降低了封装成本;爬电距离达到了8MM,完全兼容了光耦的爬电距离;同时隔离耐压也达到了5KV(RMS),同样兼容了光耦的隔离耐压性能。
π122U61R集成2个隔离通道,可以替代两路PC817;相比使用PC817实现的方案,元器件数量从6个减少为3个,占用PCB面积可以减少60%以上,如图1所示。

高传输速率、性能不受温度影响

通过上面关键电气性能参数对比可知,数字光耦π122U61R相比PC817,传输速率从不到30Kbps(常温下),提升为全温度范围的150Kbps;功耗减小几倍,CMTI能力提升数倍;脉宽失真,上升/下降时间等传输性能的关键指标都有大幅度的提升。总体性能有了本质的提高。
除此之外,还有一个很重要的优势:光耦的传输性能随着温度变化而变化;而数字光耦传输性能不受温度影响,带来了更高产品可靠性。
燃气热水器中的电路部分,主要由“主控单元”和“驱动控制单元”两大部分构成,主控单元负责人机交互、水流/温度检测、加热控制等功能;驱动控制单元则负责驱动BLDC风机。
主控单元和驱动控制单元之间需要可靠的实时通信以实现产品功能;通常为了保证强弱电的隔离和人身安全,两大模块之间需要通过隔离器件对UART通信信号进行有效隔离,且爬电距离需大于5MM;如下图3所示,在燃气热水器中π122U61R的应用框图。

π122U61R在燃气热水器中可完美替代原来常用的单通道光耦PC817,且解决了光耦的劣势,大幅提高传输性能,消除温度漂移,提高了可靠性,外围电路设计简单,节省PCB空间。