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IL300 リニアオプトカプラ は、高精度アナログ信号伝送用に設計されたリニア光絶縁デバイスです。デュアルフォトダイオード構造により、ゲインの安定性と直線性を向上させるための閉ループフィードバック回路を構成できます。
このデバイスは、産業用制御システムの絶縁電圧監視および電流検出に一般的に使用されています。また、高信頼性アプリケーション向けに、自動車規格に適合したオプションとして VOA300 も提供されています。
図1：典型的な閉ループ IL300 絶縁アンプの構成
回路の説明
この構成では、IL300 は絶縁アンプとして使用され、ゲインは個別に調整できます。
- U1はLED入力電流（IF）を駆動します。
- 一次側のフィードバック用フォトダイオード電流（IP1）はU1によって監視され、LED電流を線形化するサーボループを構成します。
- 二次フォトダイオード電流（IP2）は光結合されており、IP1に比例します。
- U2はR2を用いてIP2を出力電圧に変換します。
フォトダイオードのマッチングにより、伝達ゲインは主に外付け抵抗比によって決定されます。
VOUT = (R2 / R1) * K3 * VIN
ここでK3はデータシートに記載されているフォトダイオードの伝達ゲイン比です。
K3 = K2 / K1 = (IP2 / IF) / (IP1 / IF) = IP2 / IP1
入力信号オプション（VIN）
入力ノードは、複数の測定源から導出することができます。
- 電流シャント抵抗の電圧降下
- 高電圧分圧器の出力
この柔軟性により、同一の絶縁トポロジを電圧および電流の両方の測定に使用できます。
設計上の考慮事項
- ゲインの精度を維持するために、高精度抵抗器を選択してください。
- システム誤差を計算する際は、K3の許容誤差を考慮してください。
- オペアンプの入力バイアス電流がフォトダイオード電流に対して十分に小さいことを確認してください。
- 対象アプリケーションの絶縁電圧定格を確認してください。