光耦合器處理汽車 1 級應用的關鍵推動因素之一是使用非常高性能的 LED。LED 光輸出下降小于 0.2 /°C，有助于實現(xiàn)高溫規(guī)格以及 LED 設計和制造的改進。再加上封裝設計，這已經(jīng)證明了非?？煽康男阅堋８鶕?jù)一些車齡 15 年的汽車的任務概況，這相當于在高度加速的連續(xù)工作壽命壓力條件下大約 2000 小時。經(jīng)過 5000 小時的應力后，電流傳輸比下降小于 10，系統(tǒng)設計人員可以適應這種變化，以覆蓋汽車超過 35 年的使用壽命。
        電機驅動系統(tǒng)中的光耦合器
    介紹
    石油價格的快速上漲推動了節(jié)能混合動力汽車（HEV）的發(fā)展，成為汽車行業(yè)的焦點。混合動力汽車中使用的高壓電池需要絕緣和隔離。在當前的混合設計中，已選擇光耦合器來完成此任務。圖 1 顯示了光耦合器在 HEV 電機驅動系統(tǒng)中的位置示例。
    盡管 Avago Technologies 的汽車光耦合器是隔離產(chǎn)品組合中的最新成員，但 Avago 光耦合器已成功用于混合動力汽車項目近十年，盡管是以工業(yè)級產(chǎn)品的形式。在當今市場中，它已不足以滿足所有新興汽車隔離應用的需求，特別是需要在高達 125 °C 的高環(huán)境溫度下長期可靠運行的應用。
    LED 改進
    光耦合器的主要部件由光電探測器 IC 和 LED 組成。在實踐中，光電探測器有時可以重新獲得高溫汽車使用資格，而只需很少或無需進行設計更改。然而，LED 需要更仔細的考慮。一些競爭對手甚至客戶可能會對在如此高的環(huán)境溫度下使用 LED 表示擔憂或偏見。這種觀點有一定的根據(jù)，因為 LED 在高溫環(huán)境下長時間使用后可能會出現(xiàn)光輸出顯著下降的情況。這里的關鍵詞是：潛力。自LED問世以來，LED設計和加工的持續(xù)快速發(fā)展導致LED的固有老化性能出現(xiàn)巨大差異。
    LED 可靠性在各個領域都取得了顯著進步，如圖 2 所示。更高的 LED 內(nèi)部量子效率、更好的 LED 光提取以及光通道效率的改進，使得輸入驅動電流 (IF) 要求得以降低。通過設計低正向電壓 (VF) LED，Avago 可以降低輸入功率 (IF x VF)，以減少 LED 中產(chǎn)生的熱量。良好的電流擴散 LED 設計將改善 LED 內(nèi)的電流分布，從而進一步延長其固有壽命。
     發(fā)光二極管的改進總結
    通過更好的設備和持續(xù)的工藝優(yōu)化，消除了 LED 制造缺陷。自 Avago 光耦合器推出以來，這些改進工作已經(jīng)持續(xù)了 35 年多。
    LED光輸出溫度系數(shù)
    LED 的亮度與溫度呈負系數(shù)。為了能夠處理超過 +105 °C（汽車 1 級和 2 級）的環(huán)境溫度，低溫漂移在最小化參數(shù)溫度漂移方面具有顯著優(yōu)勢。用于 Avago 的汽車級光耦合器的 LED 在 +125 °C 時通常會下降 < 20%，而商用（消費級和通用工業(yè)）紅外 LED 在 +125 °C 時通常會下降高達 60%（圖 3） ）。由于這超出了商用 LED 的建議溫度范圍，因此它確實凸顯了只有專門設計用于高溫操作的 LED 才能用于汽車級光耦合器的重要性。
       高環(huán)境溫度下 LED 的歸一化光輸出
    由于光輸出漂移較低，LED 正向電壓的負溫度系數(shù)在一定程度上緩解了這一問題。例如，在 3.3 V 系統(tǒng)中，這將產(chǎn)生 10% 的補償效果，導致總體漂移 < 10%。