Everlight EL817 一般光耦的CTR(Current Transfer Ratio)量测与计算

1.电流传输比(Current Transfer Ratio , CTR)的定义

电流传输比(Current Transfer Ratio , CTR)的定义为输出电流和输入电流的比值(IC/IF∗100%)，其测量电路如图１所示，其 CTR 值可以视为光耦的放大倍率，当 CTR=200%时，所指的是IF=5mA 时，IC＝10mA。可是在IF=10mA 时，IC是否一定为 20mA？答案是否定的，因为此倍率并非唯一定值，除了元件本身的特性之外，也受到外在环境温度的影响。
此篇手册可协助设计者如何评估光耦的 CTR 值范围。

                       图 1

2.简易的 CTR(Current Transfer Ratio)量测电路

因 CTR 的计算，需要知道输入电流I_F和输出电流I_C才能计算，因此可利用两台三用电表分 别串接输入和输出端电路回路，量测出I_F和I_C电流，如图２所示。 

                 
                                       图２

3.CTR(Current Transfer Ratio)正规化曲线

CTR 会随著I_F的不同而改变，以 Everlight EL817 为例，图 3 为环境温度 25℃下 CTR 正规 化后的曲线，以I_F＝5mA进行量测，所对应到的 CTR 倍率为 1 倍，随著I_F改变，CTR 的倍率也 随之改变。 

                        
                                         图 3 

当环境温度改变时，也会影响到 CTR 值，尤其在高温时的 CTR 是呈现衰减的，图４包含 了I_F和环境温度两种变数。 

                             
                                            图４


4.计算 CTR(Current Transfer Ratio)范围值

如图 5 的表格中，每个型号都会有对应的 CTR 范围。当实际使用的I_F电流不同于测试条件 时，便需要重新计算 CTR 范围。

              
                                           图 5    

如图 6 所示，X 轴表示环境温度(T_a)，Y 轴表示CTR正规化数值。还包含了I_F 在 1mA、2mA、5mA、10mA、20mA时的变化曲线。 

红色线表示T_a＝25℃、I_F＝5mA时，CTR 为１倍。绿色线表示Ta上升至 70℃时，CTR 为 0.8 倍。蓝色线表示Ta上升至 80℃，I_F＝２ｍＡ时，CTR 为 0.48 倍。 
假设使用的型号为 EL817C，依图５所示，其 CTR 范围为 200~400%。 

红色线(T_a＝25℃)： I_F＝5mA时，CTR=200~400%                                    Ic＝5mA*(200~400%) = 10mA~20mA
绿色线(T_a＝70℃)： I_F＝5mA时，CTR=(200~400%)*0.8=160%~320%  Ic＝5mA*(160~320%) = 8mA~16mA
蓝色线(T_a＝80℃)： I_F＝2mA时，CTR=(200~400%)*0.48=96%~192%  Ic＝2mA*(96~192%) = 1.92mA~3.84mA

                                   

                                            图 6