Everlight EL817 一般光耦的CTR(Current Transfer Ratio)量測與計算

1.電流傳輸比(Current Transfer Ratio , CTR)的定義

電流傳輸比(Current Transfer Ratio , CTR)的定義為輸出電流和輸入電流的比值(IC/IF∗100%)，其測量電路如圖１所示，其 CTR 值可以視為光耦的放大倍率，當 CTR=200%時，所指的是IF=5mA 時，IC＝10mA。可是在IF=10mA 時，IC是否一定為 20mA？答案是否定的，因為此倍率並非唯一定值，除了元件本身的特性之外，也受到外在環境溫度的影響。
此篇手冊可協助設計者如何評估光耦的 CTR 值範圍。

                       圖 1

2.簡易的 CTR(Current Transfer Ratio)量測電路

因 CTR 的計算，需要知道輸入電流I_F和輸出電流I_C才能計算，因此可利用兩台三用電表分 別串接輸入和輸出端電路迴路，量測出I_F和I_C電流，如圖２所示。 

                 
                                       圖２

3.CTR(Current Transfer Ratio)正規化曲線

CTR 會隨著I_F的不同而改變，以 Everlight EL817 為例，圖 3 為環境溫度 25℃下 CTR 正規 化後的曲線，以I_F＝5mA進行量測，所對應到的 CTR 倍率為 1 倍，隨著I_F改變，CTR 的倍率也 隨之改變。 

                        
                                         圖 3 

當環境溫度改變時，也會影響到 CTR 值，尤其在高溫時的 CTR 是呈現衰減的，圖４包含 了I_F和環境溫度兩種變數。 

                             
                                            圖４


4.計算 CTR(Current Transfer Ratio)範圍值

如圖 5 的表格中，每個型號都會有對應的 CTR 範圍。當實際使用的I_F電流不同於測試條件 時，便需要重新計算 CTR 範圍。

              
                                           圖 5    

如圖 6 所示，X 軸表示環境溫度(T_a)，Y 軸表示CTR正規化數值。還包含了I_F 在 1mA、2mA、5mA、10mA、20mA時的變化曲線。 

紅色線表示T_a＝25℃、I_F＝5mA時，CTR 為１倍。綠色線表示Ta上升至 70℃時，CTR 為 0.8 倍。藍色線表示Ta上升至 80℃，I_F＝２ｍＡ時，CTR 為 0.48 倍。 
假設使用的型號為 EL817C，依圖５所示，其 CTR 範圍為 200~400%。 

紅色線(T_a＝25℃)： I_F＝5mA時，CTR=200~400%                                    Ic＝5mA*(200~400%) = 10mA~20mA
綠色線(T_a＝70℃)： I_F＝5mA時，CTR=(200~400%)*0.8=160%~320%  Ic＝5mA*(160~320%) = 8mA~16mA
藍色線(T_a＝80℃)： I_F＝2mA時，CTR=(200~400%)*0.48=96%~192%  Ic＝2mA*(96~192%) = 1.92mA~3.84mA

                                   

                                            圖 6