4N25-光电晶体管光耦IC

4N25特性和规格

• 红外发光二极管开启正向电压：1.25V-1.5V（通常为1.3V，1.5V为绝对最大正向电压）
• IR LED开启期间的正向电流：10mA-60mA（通常为10mA，60mA为绝对最大正向电流）
• 红外LED反向电压最大值：5V
• IR LED反向电流最大值：100uA
• 晶体管集电极和发射极之间的最大电压：70V
• 晶体管集电极允许的最大电流：100mA
• 典型上升时间：2us
• 典型秋季时间：2秒
• 芯片工作时不需要额外的电源。

4N25当量

4N25光耦集成电路有很多替代品，比如4N26，4N27，4N28，4N33，MCT2E，PC817。更换前，我们需要仔细检查参数和引脚配置。更换时不记录电压、电流和频率参数可能导致永久性损坏。

类似光耦集成电路

MOC3021（用于控制交流RMS电压的基于TRIAC的光耦）、FOD3180（高速MOSFET），

为什么要使用4N25光耦

为了理解使用光耦考虑：

案例1：要将负载电路与控制电路隔离的位置。说你想控制一个小机器人的速度直流电动机采用单片机PWM输出。这种设置不可行，因为微控制器这是一个敏感设备。因此，为了隔离负载电路和保护控制器不受电压波动的影响，我们使用了光耦。

案例2：说你想触发一个MOSFET驱动高功率负载的电路。MOSFET触发电压通常为12V。MOSFET驱动器控制高功率负载所需的这些电压（+12V）不能从控制器中提取。As控制器发出+3.3V或+5V脉冲。在这些情况下，使用4N25光耦芯片这是理想的。

案例3：考虑到我们想切换一个12V继电器，是循环220V交流风扇根据树莓PI输出。在这种情况下使用4N25是理想的，因为考虑到晶体管或MOSFET，4N25消耗的功率可以忽略不计。

如何使用4N25光耦

4N25光耦集成电路它集成了两个组件。一种是红外二极管，另一种是红外光电晶体管。红外二极管连接在端子1和2之间，光电晶体管连接在端子4、5和6上。两个部件的内部设置如下所示。红外LED发出的红外辐射在芯片外不可见。整个辐射问题将在幕后进行。

为了理解光耦合器，我们将考虑下面的电路。

我们将从微控制器获得+3.3电压脉冲，这些脉冲被驱动到红外二极管的正极。当红外二极管通电时，它会在内部发射红外线，当这些射线落在光电晶体管上时，晶体管就会导通。当晶体管调谐时，电流流过负载电路，电压将通过电机显示。因此，当微控制器电路向电机提供高逻辑时，电机旋转4N25芯片.

当控制器输出变低时，IR二极管输入变低。这样，红外二极管停止在内部发射辐射。由于辐射被切断，光电晶体管被关闭，因为辐射充当基极触发器。所以它的低电阻状态变为高电阻状态。在高电阻情况下，晶体管两端出现完整的电源电压，负载电路中的电流为零。所以马达停止转动。因此，当4N25的微控制器输入变低时，电机停止旋转。

在该电路中，您可以看到电机从+12V蓄电池电源而不是控制器电路获取电源。这里的光电晶体管侧次级电路与控制器-光电二极管初级电路完全隔离。此处的电阻器用于限制电路中的电流。记下电阻值随电压的变化而变化。

4N25的切换时间

在正常情况下，你不必考虑4N25芯片的开关延迟。这些延迟是4N25的响应时间延迟。只有当开关频率超过1MHz时，才需要考虑该定时。

当开关频率较高时，需要考虑4N25的两个参数，以避免误差。这两个参数是上升时间（tr+td）和下降时间（ts+tf）。为了理解这些参数，考虑上面的电路作为一个例子。

在这里我_F是红外二极管正向电流。Vo是获得的输出。这里Vo在光电晶体管打开时变低，在光电晶体管关闭时变高。在另一种意义上，它是晶体管两端的电压，它代表光电晶体管的状态。

如图中所示，考虑IR二极管具有功率，IR二极管发射辐射和光电晶体管导通。但正如您在图中所看到的，在提供逻辑输入和输出处Vo变低之间存在时间延迟。这种提供响应的延迟称为上升时间（tr+td）。4N25的上升时间（tr+td）为2uS。

同样地，考虑IR二极管功率被切断，光电晶体管被关断。但正如您在图中所看到的，逻辑输入变低和输出处Vo变高之间存在时间延迟。这种提供响应的延迟称为FALLTIME（ts+tf）。4N25的下降时间（ts+tf）为2uS。

这里的td和ts是纳秒级的，所以它们通常被忽略。

因此这些4N25的时延响应可能导致严重错误。因此，在高频期间，需要考虑时间延迟。

应用

1. 直流电机速度控制
2. 照明系统
3. PWM应用
4. 交流电源检测
5. 簧片继电器驱动
6. 开关电源反馈
7. 电话铃检测
8. 逻辑接地隔离
9. 抑制高频噪声的逻辑耦合

二维模型