Select Language

ورقة بيانات سلسلة EL4XXA-G SSR ذات 4 دبابيس من النوع DIP Form A - نطاق خرج 60-600 فولت - تيار حمل 550-50 مللي أمبير - خالية من الهالوجين - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

Technical datasheet for the EL4XXA-G series of 4-pin DIP Form A solid-state relays. Features include 60-600V output, 550-50mA load current, 5000Vrms isolation, halogen-free compliance, and approvals from UL, cUL, VDE, and others.
smdled.org | حجم PDF: 0.9 ميجابايت
التقييم: 4.5/5
تقييمك
لقد قمت بتقييم هذا المستند بالفعل
غلاف وثيقة PDF - سلسلة EL4XXA-G - 4-Pin DIP Form A SSR Datasheet - 60-600V Output - 550-50mA Load Current - Halogen-Free - English Technical Document

نظرة عامة على المنتج

سلسلة EL4XXA-G عبارة عن مرحلات صلبة (SSRs) أحادية القطب، عادةً مفتوحة (نموذج A) في حزمة DIP ذات 4 أطراف. تستخدم هذه الأجهزة صمامًا ثنائيًا باعثًا للضوء من نوع AlGaAs مقترنًا بصريًا بدائرة كاشف خرج عالي الجهد تتكون من مصفوفة صمامات ثنائية ضوئية وترانزستورات MOSFET. يوفر هذا التصميم مكافئًا صلبًا لمرحل كهروميكانيكي (EMR) من النوع 1 Form A، مع تقديم فوائد مثل عمر أطول، وتشغيل صامت، ومقاومة للصدمات والاهتزازات الميكانيكية. تتوفر السلسلة بخيارات للتركيب السطحي (SMD) وهي متوافقة مع معايير الخالية من الهالوجين ومعايير RoHS.

1.1 المزايا الأساسية

1.2 التطبيقات المستهدفة

تم تصميم هذه المرحلات ذات الحالة الصلبة (SSRs) للتطبيقات التي تتطلب تبديلًا معزولًا وموثوقًا. تشمل حالات الاستخدام النموذجية:

2. تحليل المعايير التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يلخص الجدول التالي الحدود الحرجة التي لا يجب تجاوزها لمنع تلف دائم للجهاز. هذه ليست ظروف تشغيل.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تحدد هذه المعلمات أداء الجهاز تحت ظروف التشغيل النموذجية (TA=25°C).

3. تحليل منحنى الأداء

بينما لا يتم تقديم بيانات رسومية محددة في النص، تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية. استنادًا إلى المعلمات، يمكن استنتاج العلاقات الرئيسية:

4. Mechanical & Package Information

4.1 أبعاد العبوة وأنواعها

تقدم السلسلة ثلاثة خيارات رئيسية لأشكال الأطراف لاستيعاب عمليات تجميع لوحات الدوائر المطبوعة المختلفة:

  1. النوع القياسي DIP: غلاف Through-hole بتباعد صفوف 0.1 بوصة (2.54 مم) للحام الموجة التقليدي أو الحام اليدوي.
  2. النوع M الاختياري: حزمة ذات فتحات تمرير مع انحناء أوسع للأطراف، توفر تباعدًا بين الصفوف بمقدار 0.4 بوصة (10.16 ملم) للتطبيقات التي تتطلب مسافة تسرب أكبر أو احتياجات تخطيط لوحة دوائر مطبوعة محددة.
  3. نوع الخيار S1: شكل طرف جهاز التركيب السطحي (SMD) ذو ارتفاع منخفض. هذا الخيار أساسي للتجميع الآلي بواسطة آلة الالتقاط والوضع ولتصميمات لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة.

4.2 تحديد القطبية ووسمها

The pin configuration is clearly defined:

تم وضع علامة على الجهاز في الأعلى برمز: EL [رقم القطعة] G YWWV.
مثال: "EL 460A G YWWV" يشير إلى EL460A، خالٍ من الهالوجين (G)، مع سنة (Y) وأسبوع (WW) التصنيع، وخيار VDE (V).

4.3 التخطيط الموصى به لوسادة SMD

بالنسبة لخيار S1 (التركيب السطحي)، يُوصى بتخطيط وسادات محدد لضمان لحام موثوق وقوة ميكانيكية. تضمن الأبعاد تشكيل حشوة لحام مناسبة وتخفيف حراري أثناء إعادة التدفق.

5. Soldering & Assembly Guidelines

6. Packaging & Ordering Information

6.1 نظام ترقيم النماذج

يتبع رقم القطعة التنسيق: EL4XXA(Y)(Z)-VG

6.2 مواصفات التعبئة والتغليف

7. اعتبارات تصميم التطبيق

7.1 تصميم دائرة الإدخال

قم بتشغيل LED الإدخال باستخدام مصدر تيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة محددة للتيار على التوالي. احسب قيمة المقاومة باستخدام: R = (Vcc - VF) / IF، حيث VF تتراوح عادةً بين 1.18V-1.5V ويتم اختيار IF بين 5mA و 20mA للحصول على السرعة والموثوقية المثلى. تأكد من أن دائرة التشغيل يمكنها توفير على الأقل الحد الأدنى لـ IF(on) (بحد أقصى 5mA) لضمان تشغيل كامل للإخراج. الصمام الثنائي للحماية العكسية عبر LED ليس ضرورياً تماماً بسبب تصنيف الجهد العكسي المدمج البالغ 5V، ولكن يمكن إضافته لزيادة المتانة في البيئات ذات الضوضاء.

7.2 تصميم دائرة الإخراج

اختيار الجهد: اختر النموذج (EL406A، 425A، 440A، 460A) بناءً على جهد الذروة (تيار مستمر أو تيار متردد) للحمل الخاص بك، بما في أي تيارات عابرة أو موجات ارتفاع. يُوصى بتخفيض أمان بنسبة 20-30٪.
التيار وتشتت الطاقة: القيد التصميمي الرئيسي هو تشتت الطاقة والحرارة. يتم حساب الطاقة المشتتة في SSR (Pdiss) على النحو التالي: Pdiss = (IL^2 * Rd(ON)) + (IF * VF). الحد الأول هو المهيمن. على سبيل المثال، تشغيل EL406A عند أقصى حمل له 550 مللي أمبير مع مقاومة Rd(ON) نموذجية تبلغ 0.7 أوم يولد حرارة تبلغ ~212 ملي واط. تأكد من عدم تجاوز إجمالي الطاقة المشتتة (أقصى قدرة خرج 500 ملي واط) وأن لوحة الدوائر المطبوعة توفر تخفيفًا حراريًا كافيًا، خاصةً للنماذج ذات التيار الأعلى.
الأحمال الحثية/السعوية: عند تبديل الأحمال الاستقرائية (المرحلات، الملفات اللولبية، المحركات)، استخدم دائرة مخمد (شبكة RC) أو صمام ثنائي للارتداد عبر الحمل لكبح ذروات الجهد التي قد تتجاوز تصنيف VL للجهاز. بالنسبة للأحمال السعوية، ضع في الاعتبار تحديد تيار الاندفاع.

7.3 إدارة الحرارة

لا يحتوي SSR على مشتت حراري داخلي. يتم تبديد الحرارة عبر الأطراف التوصيلية. استخدم مساحة كافية من النحاس على وسادات PCB، خاصة للأطراف 3 و 4 (المخرج)، لتعمل كمشتت حراري. في درجات الحرارة المحيطة العالية أو التشغيل المستمر بتيار عال، راقب درجة حرارة الجهاز للتأكد من بقائها ضمن نطاق التشغيل. ستزداد مقاومة التوصيل مع درجة الحرارة، مما يخلق تأثيرًا ذاتيًا للتحديد ولكنه يقلل أيضًا من الأداء.

8. Technical Comparison & Selection Guide

تقدم سلسلة EL4XXA-G مصفوفة مقايضة واضحة:

مقارنةً بالمرحلات الكهروميكانيكية (EMRs): لا تحتوي هذه المرحلات الحالة الصلبة على أجزاء متحركة، وبالتالي لا يوجد ارتداد للاتصال، ولا شرر، ولا آليات تآكل مرتبطة بعدد الدورات. تعمل بصمت ولا تتأثر بالاهتزاز. ومع ذلك، فإن لديها مقاومة تشغيل جوهرية تؤدي إلى توليد الحرارة وانخفاض الجهد، وعادة ما تكون تصنيفات تيارها أقل وتكلفتها لكل أمبير أعلى من المرحلات الكهروميكانيكية المماثلة.

بالمقارنة مع مرحلات الحالة الصلبة الأخرى: توفر مخطط اقتران MOSFET الضوئي عزلًا عاليًا جدًا وتحويلًا نظيفًا دون الحاجة إلى مصدر تحيز خارجي على جانب الخرج (على عكس مقومات الترانزستور الضوئي أو الترياك الضوئي). سرعة التشغيل أبطأ من بعض مقومات opto-MOSFET الأخرى ولكنها كافية لمعظم تطبيقات التحكم.

9. الأسئلة المتكررة (FAQ)

س1: هل يمكنني استخدام هذا SSR لتحميل أحمال التيار المتردد مباشرة؟
ج1: نعم، ولكن بشروط مهمة. الخرج عبارة عن زوج من ترانزستورات MOSFET. تحتوي معظم ترانزستورات MOSFET على صمام ثنائي داخلي. في التكوين القياسي، يمكن لهذا SSR منع الجهد بأي قطبية عند الإيقاف، ولكن يمكنه فقط توصيل التيار في اتجاه واحد عند التشغيل (مثل الصمام الثنائي). لتحميل أحمال التيار المتردد الحقيقي، يلزم تكوين جهازين على التوالي العكسي (ظهرًا لظهر). تحتوي بعض أجهزة SSR على هذا التكوين داخليًا، ولكن ورقة بيانات EL4XXA-G تُظهر مخططًا لترانزستور MOSFET واحد، مما يشير إلى أنه مخصص للتيار المستمر أو التبديل أحادي الاتجاه. تحقق من قدرة الموديل المحدد لتطبيق التيار المتردد الخاص بك.

Q2: لماذا يكون وقت التشغيل أبطأ بكثير من وقت الإيقاف؟
A2: وقت التشغيل محدود بسرعة قدرة مصفوفة الثنائي الضوئي على توليد تيار كافٍ لشحن سعة البوابة لـ MOSFET الناتج حتى جهد العتبة الخاص به. هذه عملية محدودة التيار وبطيئة نسبيًا. الإيقاف سريع لأنه يتطلب فقط تفريغ البوابة عبر الدائرة الداخلية، وهو ما يمكن إنجازه بسرعة.

Q3: كيف يمكنني تفسير تصنيف "تيار حمل النبضة"؟
A3: تيار حمل النبض (ILPeak) هو تيار أعلى يمكن التعامل معه لفترة قصيرة جداً (100 مللي ثانية، نبضة واحدة). هذا مفيد للتعامل مع تيارات البدء العالية للمصابيح أو المحركات. لا تستخدم هذا التصنيف للتشغيل المستمر أو النبضي المتكرر. بالنسبة للنبضات المتكررة، يجب أن يبقى تبديد الطاقة المتوسط ضمن حد Pout.

Q4: هل يلزم وجود مبدد حراري خارجي؟
A4: عادةً لا يلزم بالنسبة لحزمة DIP تحت ظروفها المقننة. المبدد الحراري الأساسي هو النحاس الموجود على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). للتشغيل المستمر بأقصى تيار حمل، خاصةً لـ EL406A، تأكد من أن لوحة الدائرة المطبوعة تحتوي على مساحة نحاس كافية (مثلاً عدة سنتيمترات مربعة) متصلة بأطراف الخرج لتبديد الحرارة. في المساحات الضيقة أو درجات الحرارة المحيطة العالية، يوصى بإجراء تحليل حراري.

10. مثال دراسة حالة التصميم الداخلي (Design-in)

السيناريو: تصميم وحدة إدخال/إخراج رقمية لـ PLC تحتاج إلى تحميلات حثية بجهد 24 فولت تيار مستمر (صمامات كهرومغناطيسية صغيرة) بتيار ثابت مقداره 200 مللي أمبير. البيئة صناعية ذات ضوضاء عالية.

اختيار المكونات: تم اختيار EL406A نظرًا لتصنيفه 60 فولت (أعلى بكثير من 24 فولت تيار مستمر) ومقاومته التشغيلية المنخفضة. عند 200 مللي أمبير، يكون هبوط الجهد النموذجي 200 مللي أمبير * 0.7 أوم = 0.14 فولت، ويبلغ تبديد الطاقة (0.2^2)*0.7 = 0.028 واط، وهو مقدار يمكن إهماله.

دائرة الإدخال: خرج PLC الرقمي هو 24 فولت تيار مستمر. يتم حساب المقاوم المتسلسل: R = (24 فولت - 1.3 فولت) / 0.01 أمبير = 2270 أوم. يتم اختيار مقاوم قياسي 2.2 كيلو أوم، مما يوفر IF ≈ 10.3 مللي أمبير، وهو بأمان فوق الحد الأقصى لـ IF(on) البالغ 5 مللي أمبير.

دائرة الخرج: يتم وضع صمام ثنائي ارتدادي (1N4007) مباشرة عبر ملف الملف اللولبي لتثبيت جهد الارتداد الحثي وحماية خرج EL406A. يتصل قطب الصمام الثنائي الموجب بمصدر التغذية الموجب، والقطب السالب باتصال خرج SSR/الحمل.

تخطيط اللوحة المطبوعة: يتم توصيل الطرفين 3 و4 بمنطقة نحاسية كبيرة على لوحة الدوائر المطبوعة لتعزيز تبديد الحرارة، على الرغم من أن الحرارة المتولدة في هذه الحالة ضئيلة. يتم فصل مسارات الإدخال والإخراج للحفاظ على عزل جيد.

يوفر هذا التصميم حلاً قوياً وطويل العمر وصامتاً للتبديل مقارنةً بمرحل كهروميكانيكي صغير.

11. مبدأ التشغيل

The EL4XXA-G operates on the principle of optical isolation and photovoltaic driving. When a forward current is applied to the input AlGaAs infrared LED, it emits light. This light is detected by a photovoltaic diode array on the output side. This array generates a small voltage (photovoltaic effect) when illuminated. This generated voltage is applied directly to the gate of one or more power MOSFETs, turning them on and creating a low-resistance path between the output pins (3 & 4). When the LED current is removed, the light stops, the photovoltaic voltage collapses, and the MOSFET gate discharges, turning the output off. This mechanism provides complete galvanic isolation between the low-voltage control circuit and the high-voltage load circuit, as only light crosses the isolation barrier.

12. اتجاهات التكنولوجيا

تستمر المرحلات ذات الحالة الصلبة في التطور في عدة اتجاهات رئيسية ذات صلة بتكنولوجيا EL4XXA-G:

تمثل سلسلة EL4XXA-G تطبيقًا ناضجًا وموثوقًا لتقنية SSR MOSFET الكهروضوئية، وهي مناسبة تمامًا لمجموعة واسعة من تطبيقات التحكم الصناعية والتجارية التي تتطلب تبديل طاقة منخفضة إلى متوسطة آمن ومعزول وموثوق.

LED Specification Terminology

شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

الأداء الكهروضوئي

مصطلح الوحدة/التمثيل شرح مبسط لماذا هو مهم
الكفاءة الضوئية lm/W (لومن لكل واط) الناتج الضوئي لكل واط من الكهرباء، كلما زادت القيمة يعني ذلك كفاءة أكبر في استهلاك الطاقة. يحدد بشكل مباشر درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء.
التدفق الضوئي lm (لومن) إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يُطلق عليه عادةً "السطوع". يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي.
زاوية المشاهدة درجة (درجات)، على سبيل المثال، 120° الزاوية التي ينخفض عندها شدة الضوء إلى النصف، تحدد عرض الحزمة. يؤثر على مدى الإضاءة وانتظامها.
CCT (درجة حرارة اللون) K (كلفن)، على سبيل المثال: 2700K/6500K دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة تميل للصفرة/الدفء، والقيم الأعلى تميل للبياض/البرودة. يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة.
CRI / Ra بدون وحدة، 0–100 القدرة على عرض ألوان الأجسام بدقة، Ra≥80 تعتبر جيدة. يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن ذات متطلبات عالية مثل المراكز التجارية والمتاحف.
SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" مقياس اتساق اللون، الخطوات الأصغر تعني لونًا أكثر اتساقًا. يضمن لونًا موحدًا عبر نفس الدفعة من مصابيح LED.
الطول الموجي السائد نانومتر (نانومتر)، على سبيل المثال: 620 نانومتر (أحمر) الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. يحدد درجة لون مصابيح LED أحادية اللون الحمراء والصفراء والخضراء.
Spectral Distribution منحنى الطول الموجي مقابل الشدة يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. يؤثر على تجسيد الألوان والجودة.

المعلمات الكهربائية

مصطلح Symbol شرح مبسط اعتبارات التصميم
جهد الأمام Vf الحد الأدنى للجهد الكهربائي لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". يجب أن يكون جهد السائق ≥Vf، وتتجمع الجهود لـ LEDs المتصلة على التوالي.
التيار الأمامي If قيمة التيار للتشغيل الطبيعي لـ LED. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
أقصى تيار نبضي Ifp التيار الأقصى الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتيم أو الوميض. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
الجهد العكسي Vr أقصى جهد عكسي يمكن لـ LED تحمله، تجاوزه قد يتسبب في الانهيار. يجب أن تمنع الدائرة الاتصال العكسي أو طفرات الجهد.
Thermal Resistance Rth (°C/W) مقاومة انتقال الحرارة من الشريحة إلى اللحام، كلما كانت أقل كان ذلك أفضل. تتطلب المقاومة الحرارية العالية تبديد حرارة أقوى.
ESD Immunity V (HBM)، على سبيل المثال 1000V القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، كلما زادت كانت أقل عرضة للتلف. هناك حاجة إلى تدابير مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة.

Thermal Management & Reliability

مصطلح المقياس الرئيسي شرح مبسط التأثير
درجة حرارة الوصلة Tj (°C) درجة الحرارة التشغيلية الفعلية داخل شريحة LED. كل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية قد يضاعف العمر الافتراضي؛ الارتفاع الشديد يسبب توهين الضوء وتحول اللون.
Lumen Depreciation L70 / L80 (ساعات) الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من قيمته الأولية. يُعرِّف مباشرةً "عمر الخدمة" لـ LED.
صيانة التدفق الضوئي % (مثال: 70%) نسبة السطوع المحتفظ به بعد مرور الوقت. يشير إلى استبقاء السطوع خلال الاستخدام طويل الأمد.
تحول اللون Δu′v′ أو قطع ناقص ماك آدم درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة.
Thermal Aging تدهور المواد تدهور بسبب التعرض طويل الأمد لدرجات حرارة عالية. قد يتسبب في انخفاض السطوع، أو تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة.

Packaging & Materials

مصطلح الأنواع الشائعة شرح مبسط Features & Applications
نوع العبوة EMC, PPA, Ceramic مادة الغلاف تحمي الشريحة، وتوفر واجهة بصرية/حرارية. EMC: مقاومة جيدة للحرارة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حراري أفضل، عمر أطول.
هيكل الشريحة الأمامي، شريحة مقلوبة ترتيب أقطاب الشريحة. الشريحة المقلوبة: تبديد حراري أفضل، وفعالية أعلى، للطاقة العالية.
طلاء الفوسفور YAG, Silicate, Nitride يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى الأصفر/الأحمر، ويمزجها للحصول على الأبيض. تؤثر الفوسفورات المختلفة على الفعالية، ودرجة حرارة اللون المترابطة (CCT)، ومؤشر تجسيد اللون (CRI).
العدسة/البصريات مسطحة، عدسات مجهرية، عاكس داخلي كلي الهيكل البصري على السطح المتحكم في توزيع الضوء. يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء.

Quality Control & Binning

مصطلح محتوى التصنيف شرح مبسط الغرض
حزمة التدفق الضوئي Code e.g., 2G, 2H مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة.
Voltage Bin الرمز، على سبيل المثال: 6W، 6X مجمعة حسب نطاق جهد التشغيل الأمامي. يسهل مطابقة السائق، ويحسن كفاءة النظام.
Color Bin 5-step MacAdam ellipse مجمعة حسب إحداثيات اللون، مما يضمن نطاقًا ضيقًا. يضمن اتساق اللون، ويتجنب التباين اللوني داخل الجهاز.
CCT Bin 2700K، 3000K، إلخ. مجمعة حسب CCT، ولكل منها نطاق إحداثيات مقابلة. يلبي متطلبات درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) المختلفة للمشاهد.

Testing & Certification

مصطلح Standard/Test شرح مبسط الدلالة
LM-80 اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، مع تسجيل اضمحلال السطوع. يُستخدم لتقدير عمر LED (مع TM-21).
TM-21 معيار تقدير العمر تقدير العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. يوفر توقعًا علميًا للعمر الافتراضي.
IESNA جمعية هندسة الإضاءة يغطي طرق الاختبار البصرية والكهربائية والحرارية. أساس اختبار معترف به في الصناعة.
RoHS / REACH شهادة بيئية يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). متطلب للوصول إلى الأسواق دوليًا.
ENERGY STAR / DLC شهادة كفاءة الطاقة شهادة كفاءة الطاقة والأداء للإضاءة. يُستخدم في المشتريات الحكومية وبرامج الدعم، ويعزز القدرة التنافسية.