EL847 Series Photocoupler Datasheet - 16-Pin DIP Package - Isolation 5000Vrms - CTR 50-600% - English Technical Document

1. পণ্য বিবরণ

EL847 সিরিজটি একটি স্ট্যান্ডার্ড 16-পিন ডুয়াল ইন-লাইন প্যাকেজ (DIP)-এ স্থাপিত চার-চ্যানেল ফটোট্রানজিস্টর ফটোকাপলারগুলির একটি পরিবারকে উপস্থাপন করে। প্রতিটি চ্যানেল একটি ইনফ্রারেড নির্গমনকারী ডায়োডকে অপটিক্যালি একটি ফটোট্রানজিস্টর ডিটেক্টরের সাথে সংযুক্ত করে, যা ইনপুট এবং আউটপুট সার্কিটের মধ্যে শক্তিশালী বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। এই ডিভাইসটি এমন পরিবেশে নির্ভরযোগ্য সংকেত প্রেরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে সম্ভাব্য পার্থক্য এবং নয়েজ ইমিউনিটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়।

মূল কার্য হল আলো ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক সংকেত স্থানান্তর করা, যার মাধ্যমে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা অর্জন করা। এটি গ্রাউন্ড লুপ প্রতিরোধ করে, নয়েজ দমন করে এবং সংবেদনশীল সার্কিটিকে উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্ট থেকে রক্ষা করে। এই সিরিজটি স্ট্যান্ডার্ড থ্রু-হোল DIP এবং সারফেস-মাউন্ট (SMD) লিড ফর্ম উভয় অপশনে উপলব্ধ, যা বিভিন্ন PCB অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার জন্য নমনীয়তা প্রদান করে।

2. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার গভীর অনুসন্ধান

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি সেই সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে ডিভাইসে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই শর্তে অপারেশন নিশ্চিত করা হয় না।

• ইনপুট ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F): 60 mA (অবিচ্ছিন্ন)। এটি ইনপুট LED-এ প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ DC কারেন্ট।
• পিক ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_FP)1 A for 1 μs pulse. Allows for brief, high-current pulses for driving or testing.
• Reverse Voltage (V_R): 6 V. The maximum reverse bias voltage the input LED can withstand.
• Collector-Emitter Voltage (V_CEO): 80 V. আউটপুট ফটোট্রানজিস্টর বন্ধ অবস্থায় সর্বোচ্চ যে ভোল্টেজ ব্লক করতে পারে।
• কালেক্টর কারেন্ট (I_C): 50 mA. আউটপুট ট্রানজিস্টর সর্বোচ্চ যে অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট সিঙ্ক করতে পারে।
• আইসোলেশন ভোল্টেজ (V_ISO): 5000 V_rms ১ মিনিটের জন্য। ইনপুট এবং আউটপুট পক্ষের মধ্যে ডাইইলেক্ট্রিক শক্তি নির্দেশ করে একটি মূল নিরাপত্তা প্যারামিটার।
• অপারেটিং তাপমাত্রা (T_OPR): -55°C থেকে +110°C। নির্ভরযোগ্য অপারেশনের জন্য পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিসীমা নির্দিষ্ট করে।
• সোল্ডারিং তাপমাত্রা (T_SOL): 260°C for 10 seconds. Defines the reflow soldering profile tolerance.

2.2 Electro-Optical Characteristics

এই পরামিতিগুলি স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে (T_A = 25°C যদি না উল্লেখ করা থাকে)।

2.2.1 ইনপুট বৈশিষ্ট্য (LED সাইড)

• ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F): সাধারণত ১.২V, সর্বোচ্চ ১.৪V I_F = ২০ mA. প্রয়োজনীয় কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর গণনা করতে ব্যবহৃত।
• রিভার্স কারেন্ট (I_R): সর্বোচ্চ ১০ μA V_R = 4V. LED বিপরীত পক্ষপাতী হলে অত্যন্ত কম লিকেজ নির্দেশ করে।
• ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স (C_ইন): সাধারণত 30 pF, সর্বোচ্চ 250 pF। ইনপুট পাশে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।

2.2.2 আউটপুট বৈশিষ্ট্য (ফটোট্রানজিস্টর সাইড)

• Collector-Emitter Dark Current (I_CEO): Maximum 100 nA at V_CE = 20V, I_F = 0mA. LED বন্ধ থাকাকালীন লিকেজ কারেন্ট; একটি নিম্ন মান নয়েজ ইমিউনিটির জন্য ভাল।
• Collector-Emitter Breakdown Voltage (BV_CEO): I_C = 0.1mA. উচ্চ-ভোল্টেজ ব্লকিং ক্ষমতা নিশ্চিত করে।
• কালেক্টর-ইমিটার স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(sat)): সাধারণত 0.1V, সর্বোচ্চ 0.2V I_F = 20mA, I_C = 1mA. ট্রানজিস্টর সম্পূর্ণরূপে চালু (স্যাচুরেটেড) অবস্থায় এর দুই প্রান্তে ভোল্টেজ ড্রপ। ক্ষমতা হ্রাস কমানোর জন্য একটি নিম্ন মান কাম্য।

2.2.3 Transfer Characteristics

• Current Transfer Ratio (CTR): I-এ 50% থেকে 600%_F = 5mA, V_CE = 5V. এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার, যা (I_C / I হিসাবে সংজ্ঞায়িত_F) * 100%. এটি ইনপুট কারেন্টকে আউটপুট কারেন্টে রূপান্তরের দক্ষতা নির্দেশ করে। বিস্তৃত পরিসর নির্দেশ করে যে ডিভাইসটি বিভিন্ন গেইন বিনে উপলব্ধ।
• বিচ্ছিন্নতা রোধ (R_IO): সর্বনিম্ন 5 x 10^১০ Ω at V_IO = 500V DC. বিচ্ছিন্ন পক্ষগুলির মধ্যে অত্যন্ত উচ্চ রোধ, ন্যূনতম লিকেজ নিশ্চিত করে।
• Floating Capacitance (C_IO): সাধারণত ০.৬ pF, সর্বোচ্চ ১.০ pF। বিচ্ছিন্নতা বাধার ওপরে থাকা পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স, যা কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নয়েজ কাপলিংকে প্রভাবিত করে।
• Cut-off Frequency (f_c): সাধারণত ৮০ kHz, V_CE = 5V, I_C = 2mA, R_L = 100Ω। -3dB ব্যান্ডউইডথ, যা সর্বাধিক কার্যকর ডিজিটাল সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সি নির্দেশ করে।
• রাইজ টাইম (t_r) & Fall Time (t_f): নির্দিষ্ট পরীক্ষার শর্তে যথাক্রমে সাধারণত 6 μs এবং 8 μs (প্রতিটির সর্বোচ্চ 18 μs)। ডিজিটাল অ্যাপ্লিকেশনে সর্বাধিক ডেটা রেট নির্ধারণের জন্য এই সুইচিং স্পিড প্যারামিটারগুলো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

3. Performance Curve Analysis

ডেটাশিটে সাধারণ বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা অন্তর্ভুক্ত থাকে (যদিও প্রদত্ত পাঠ্যে বিস্তারিত নেই)। এগুলো সাধারণত মূল পরামিতিগুলোর মধ্যকার সম্পর্ক চিত্রিত করে, যা ডিজাইনারদেরকে টেবিলাকৃত সর্বনিম্ন/সাধারণ/সর্বোচ্চ মানের বাইরে ডিভাইসের আচরণ সম্পর্কে গভীর উপলব্ধি প্রদান করে।

• CTR vs. Forward Current (I_F): দেখায় কিভাবে দক্ষতা ড্রাইভ কারেন্টের সাথে পরিবর্তিত হয়, প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট I-এ সর্বোচ্চ পৌঁছায়_F.
• CTR বনাম তাপমাত্রা: CTR-এর ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ চিত্রিত করে, যা সাধারণত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। সম্পূর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে স্থিতিশীল সার্কিট ডিজাইনের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• আউটপুট কারেন্ট (I_C) বনাম কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজ (V_CE): বিভিন্ন ইনপুট কারেন্টের জন্য ফটোট্রানজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্যসমূহ প্রদর্শনকারী বক্ররেখার পরিবার, যা একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের আউটপুট বক্ররেখার অনুরূপ।
• স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(sat)) বনাম কালেক্টর কারেন্ট (I_C)দেখায় কিভাবে অন-স্টেট ভোল্টেজ ড্রপ লোড কারেন্টের সাথে বৃদ্ধি পায়।

4. Mechanical & Package Information

4.1 Package Dimensions

ডিভাইসটি দুটি প্রাথমিক লিড ফর্ম অপশনে দেওয়া হয়:

1. স্ট্যান্ডার্ড DIP টাইপ: 2.54mm (100-mil) পিচে 16 পিন সহ থ্রু-হোল প্যাকেজ। বিস্তারিত মাত্রিক ড্রয়িংগুলি বডির দৈর্ঘ্য, প্রস্থ, উচ্চতা, পিনের দৈর্ঘ্য এবং ব্যবধান নির্দিষ্ট করে।
2. অপশন এস টাইপ (সারফেস মাউন্ট): এসএমডি অ্যাসেম্বলির জন্য গাল-উইং লিড ফর্ম। মাত্রাগুলিতে পিসিবি ল্যান্ড প্যাটার্ন ডিজাইনের জন্য ফুটপ্রিন্ট সুপারিশ অন্তর্ভুক্ত।

একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা-সম্পর্কিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য হল ক্রিপেজ দূরত্ব of >7.62 mm between the input and output sides of the package. This is the shortest distance along the surface of the insulating package between conductive parts and is essential for meeting safety standards for high isolation voltage.

4.2 Pinout and Schematic

পিন কনফিগারেশনটি সরল এবং সমস্ত চ্যানেল জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ:

• পিন 1, 3, 5, 7: যথাক্রমে চ্যানেল 1-4 এর অ্যানোড।
• পিন 2, 4, 6, 8: যথাক্রমে চ্যানেল 1-4 এর ক্যাথোড।
• পিন ৯, ১১, ১৩, ১৫: যথাক্রমে চ্যানেল ১-৪ এর জন্য ইমিটার।
• পিন ১০, ১২, ১৪, ১৬: যথাক্রমে চ্যানেল ১-৪ এর জন্য কালেক্টর।

এই বিন্যাসে সমস্ত ইনপুট একপাশে (পিন ১-৮) এবং সমস্ত আউটপুট বিপরীত পাশে (পিন ৯-১৬) গুচ্ছবদ্ধ করা হয়েছে, যা ভৌতভাবে বিচ্ছিন্নতা বাধাটিকে শক্তিশালী করে।

4.3 ডিভাইস মার্কিং

ডিভাইসগুলির শীর্ষে "EL847" (ডিভাইস নম্বর) দিয়ে চিহ্নিত করা হয়, তারপরে একটি ১-অঙ্কের বছর কোড (Y), একটি ২-অঙ্কের সপ্তাহ কোড (WW), এবং ঐ ইউনিটের জন্য VDE অনুমোদন নির্দেশ করে একটি ঐচ্ছিক "V" প্রত্যয় থাকে।

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 রিফ্লো সোল্ডারিং প্রোফাইল

ডেটাশিটটি লেড-মুক্ত সোল্ডারিংয়ের জন্য IPC/JEDEC J-STD-020D-এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ একটি বিস্তারিত রিফ্লো প্রোফাইল সরবরাহ করে:

• প্রিহিট: ৬০-১২০ সেকেন্ডের মধ্যে ১৫০°C থেকে ২০০°C।
• Time Above Liquidus (T_L=217°C): 60-100 সেকেন্ড।
• সর্বোচ্চ তাপমাত্রা (T_P): সর্বোচ্চ 260°C।
• সর্বোচ্চ তাপমাত্রার 5°C-এর মধ্যে সময়: সর্বোচ্চ ৩০ সেকেন্ড।
• সর্বোচ্চ র্যাম্প-আপ রেট: T থেকে ৩°সি/সেকেন্ড_smax to T_p.
• Maximum Ramp-Down Rate: 6°C/সেকেন্ড।
• মোট চক্র সময়: 25°C থেকে সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় 8 মিনিট সর্বোচ্চ।
• Number of Reflows: ডিভাইসটি সর্বোচ্চ ৩টি রিফ্লোর চক্র সহ্য করতে পারে।

তাপীয় চাপের কারণে প্যাকেজ ফাটল, স্তর বিচ্ছিন্নতা বা অভ্যন্তরীণ ডাই এবং ওয়্যার বন্ডের ক্ষতি রোধ করতে এই প্রোফাইল মেনে চলা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

6. Packaging & Ordering Information

EL847 সিরিজটি নিম্নলিখিত পার্ট নম্বর ফরম্যাট ব্যবহার করে অর্ডার করা হয়: EL847X-V.

• X: লিড ফর্ম অপশন। "S" সারফেস মাউন্টের জন্য, স্ট্যান্ডার্ড DIP-এর জন্য ফাঁকা (কোনোটিই নয়)।
• V: ঐ নির্দিষ্ট ইউনিটের জন্য VDE নিরাপত্তা অনুমোদন নির্দেশ করে ঐচ্ছিক প্রত্যয় অন্তর্ভুক্ত।

প্যাকিং: উভয় প্রকরণ ২০টি ইউনিট ধারণকারী টিউবে সরবরাহ করা হয়।

7. প্রয়োগের পরামর্শ

7.1 সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সার্কিট

EL847 বহুমুখী এবং বিভিন্ন কনফিগারেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে:

1. ডিজিটাল সিগন্যাল আইসোলেশন: একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টরের সাথে সিরিজে ইনপুট LED কে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিনের সাথে সংযুক্ত করুন। আউটপুট কালেক্টরকে একটি রেজিস্টরের মাধ্যমে আইসোলেটেড সাইডের লজিক ভোল্টেজে পুল আপ করা যেতে পারে। ইমিটার সাধারণত গ্রাউন্ডেড থাকে। এটি ON/OFF সিগন্যালের নয়েজ-ইমিউন ট্রান্সমিশন প্রদান করে, যেমন PLC I/O মডিউলগুলিতে।
2. অ্যানালগ সিগন্যাল আইসোলেশন (লিনিয়ার মোড)ফটোট্রানজিস্টরকে তার লিনিয়ার রিজিয়নে পরিচালনা করে (স্যাচুরেটেড নয়), আউটপুট কারেন্টকে ইনপুট LED কারেন্টের সাথে আনুপাতিক করা যায়। এটির জন্য সতর্ক বায়াসিং প্রয়োজন এবং এটি CTR ভেরিয়েশন ও তাপমাত্রা ড্রিফটের অধীন। এটি সাধারণত কম-ব্যান্ডউইথ, কম-সঠিকতা অ্যানালগ আইসোলেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়।
3. ছোট লোড চালনাআউটপুট সরাসরি রিলে, LED বা অপটোট্রায়াক ড্রাইভারের মতো ছোট লোড চালাতে পারে, যদি কালেক্টর কারেন্ট এবং ভোল্টেজ রেটিং অতিক্রম না করা হয়।

7.2 ডিজাইন বিবেচ্য বিষয় & Best Practices

• CTR নির্বাচন এবং সার্কিট ডিজাইন: বিস্তৃত CTR পরিসর (50-600%) সতর্কতার সাথে ডিজাইন করতে বাধ্য করে। ডিজিটাল সুইচিংয়ের জন্য, একটি CTR বিন নির্বাচন করুন যা আপনার নির্বাচিত I_F এবং লোড রেজিস্টর (R_L). শর্ত I_C = CTR_min * I_F V এর চেয়ে বেশি হতে হবে_CC/R_L সম্পৃক্তি নিশ্চিত করতে।
• গতি বনাম কারেন্ট ট্রেড-অফ: উচ্চতর I_F সাধারণত সুইচিং গতি উন্নত করে (হ্রাস করে t_r/t_f) কিন্তু LED-এর বার্ধক্যের কারণে সময়ের সাথে সাথে CTR হ্রাস পায়। একটি নকশায় সর্বনিম্ন I ব্যবহার করা উচিত_F যা গতি এবং নয়েজ ইমিউনিটি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
• নয়েজ ইমিউনিটি এবং বাইপাসিং: কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI) উন্নত করতে, ইনপুট এবং আউটপুট উভয় পাশে সরবরাহ এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে একটি বাইপাস ক্যাপাসিটর (যেমন, 0.1 μF) ব্যবহার করুন, যন্ত্রের পিনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি স্থাপন করুন। এটি অভ্যন্তরীণ কাপলিং ক্যাপাসিট্যান্স (C) এর প্রভাব প্রতিহত করতে সহায়তা করে।_IO).
• তাপ অপসারণ: মোট শক্তি অপসারণ সীমা (P_TOT = 200 mW). শক্তি হিসাব করা হয় (I_F * V_F) ইনপুট সাইডে যোগ (I_C * V_CE) আউটপুট সাইডে।

8. Technical Comparison & Key Advantages

EL847 বাজারে নিজেকে আলাদা করেছে বেশ কয়েকটি মূল বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে:

• High Isolation Voltage (5000 V_rms): অনেক শিল্প নিয়ন্ত্রণ এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা অতিক্রম করে, একটি উল্লেখযোগ্য নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে।
• Wide Operating Temperature Range (-55°C to +110°C): কঠোর শিল্প এবং অটোমোটিভ পরিবেশের জন্য উপযুক্ত যেখানে চরম তাপমাত্রা সাধারণ।
• ব্যাপক নিরাপত্তা অনুমোদন: UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, এবং CQC অনুমোদনগুলি বিভিন্ন বৈশ্বিক বাজারের জন্য শংসাপত্র প্রয়োজন এমন চূড়ান্ত পণ্যগুলিতে ডিভাইসটি অন্তর্ভুক্ত করার প্রক্রিয়াকে সহজ করে তোলে।
• একটি প্যাকেজে চারটি চ্যানেল: মাল্টি-সিগন্যাল বিচ্ছিন্নকরণ কাজের জন্য চারটি একক-চ্যানেল অপ্টোকাপলার ব্যবহারের তুলনায় এটি বোর্ড স্থান সাশ্রয় এবং খরচ দক্ষতা প্রদান করে।
• দ্বৈত প্যাকেজ বিকল্প: থ্রু-হোল (DIP) এবং সারফেস-মাউন্ট (SMD) উভয় ফর্মে প্রাপ্যতা প্রোটোটাইপিং এবং উচ্চ-ভলিউম স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ উভয়ের জন্যই নমনীয়তা প্রদান করে।

9. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের ভিত্তিতে)

Q1: ইনপুট LED-এর জন্য সঠিক কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধ কীভাবে নির্বাচন করব?
A1: সূত্রটি ব্যবহার করুন: R_limit = (V_{সরবরাহ} - V_F) / আমি_F. সর্বোচ্চ V ব্যবহার করুন_F ডেটাশিট থেকে (1.4V) একটি ওয়ার্স্ট-কেস ডিজাইনের জন্য নিশ্চিত করতে যে I_F অতিক্রম করা হয় না। I নির্বাচন করুন_F প্রয়োজনীয় CTR এবং গতির ভিত্তিতে; 5-20 mA সাধারণত ব্যবহৃত হয়।

Q2: আমার সার্কিটটি সম্পূর্ণরূপে স্যুইচ করছে না। আউটপুট ভোল্টেজ যথেষ্ট নিচে নামছে না। সমস্যাটি কী?
A2: ফটোট্রানজিস্টরটি সম্ভবত স্যাচুরেশনে প্রবেশ করছে না। এটি সাধারণত একটি CTR সমস্যা। নিশ্চিত করুন যে আপনার ডিজাইন গণনার জন্য সর্বনিম্ন CTR (50%) ব্যবহার করে। I_F বাড়ান অথবা কালেক্টরের পুল-আপ রেজিস্টর R_L এর মান বাড়ান যাতে প্রয়োজনীয় I_C সম্পৃক্তির জন্য (I_C(sat) ≈ V_CC/R_L).

Q3: আমি কি এটি সেন্সর আউটপুটের মতো অ্যানালগ সংকেত বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহার করতে পারি?
A3: এটি সম্ভব তবে চ্যালেঞ্জিং। ফটোট্রানজিস্টরের রৈখিকতা দুর্বল, এবং CTR তাপমাত্রা এবং ডিভাইস-থেকে-ডিভাইসের উপর ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। সঠিক অ্যানালগ বিচ্ছিন্নতার জন্য, উত্সর্গীকৃত বিচ্ছিন্নতা পরিবর্ধক বা রৈখিক অপটোকাপলার (যা অরৈখিকতা ক্ষতিপূরণের জন্য প্রতিক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত করে) দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয়।

Q4: What is the significance of the ক্রিপেজ দূরত্ব >7.62 mm?
A4: ক্রিপেজ হল অন্তরক প্যাকেজের পৃষ্ঠ বরাবর পরিবাহী অংশগুলির (যেমন, ইনপুট পিন 1 এবং আউটপুট পিন 9) মধ্যবর্তী সংক্ষিপ্ততম পথ। দীর্ঘতর ক্রিপেজ দূরত্ব পৃষ্ঠ ট্র্যাকিং (দূষণ বা আর্দ্রতার কারণে পৃষ্ঠ জুড়ে আর্কিং) প্রতিরোধ করে এবং 5000 V-এর মতো উচ্চ বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজে নিরাপত্তা সার্টিফিকেশনের জন্য একটি বাধ্যতামূলক প্রয়োজনীয়তা।_rms.

10. Practical Design Case Study

দৃশ্যকল্প: একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে একটি 24V শিল্প অ্যাকচুয়েটর ড্রাইভারে চারটি ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ সংকেত বিচ্ছিন্ন করা।

1. প্রয়োজনীয়তা: Signal frequency < 1 kHz, high noise immunity, isolation for safety and ground loop prevention.
2. নকশা পছন্দসমূহ:
   • ডিভাইস: EL847 (স্ট্যান্ডার্ড DIP).
   • ইনপুট সাইড: মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO (3.3V, 20mA ক্ষমতাসম্পন্ন)। I নির্বাচন করুন_F ভাল গতি এবং দীর্ঘস্থায়ীতার জন্য = 10 mA। R_limit = (3.3V - 1.4V) / 0.01A = 190Ω। একটি স্ট্যান্ডার্ড 200Ω রেজিস্টর ব্যবহার করুন।
   • আউটপুট সাইডঅ্যাকচুয়েটর ড্রাইভার 24V লজিক হাই আশা করে, ON করার জন্য গ্রাউন্ডে টানা হয়। কালেক্টরকে একটি পুল-আপ রেজিস্টরের মাধ্যমে 24V সরবরাহের সাথে সংযুক্ত করুন। R নির্বাচন করুন_L ন্যূনতম CTR-এ স্যাচুরেশন নিশ্চিত করতে। প্রয়োজনীয় I_C(sat) > 24V / R_L. CTR সহ_min=50% এবং আমি_F=10mA, আমি_C >= 5mA. Therefore, R_L must be < 24V / 0.005A = 4.8 kΩ. A 3.3 kΩ resistor is chosen, giving I_C(sat) ≈ 7.3mA প্রদান করে, যা ডিভাইসের 50mA রেটিং-এর মধ্যে রয়েছে এবং একটি ভাল মার্জিন প্রদান করে।
   • বাইপাসিং: পিন ১০ (কালেক্টর ১) এবং পিন ৯ (এমিটার ১) এর মধ্যে একটি ০.১ μF সিরামিক ক্যাপাসিটর যোগ করুন, এবং অন্যান্য চ্যানেলের জন্যও একইভাবে করুন, নয়েজ ইমিউনিটি উন্নত করার জন্য।
3. ফলাফলএকটি শক্তিশালী, বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন ইন্টারফেস যা একটি বৈদ্যুতিকভাবে কোলাহলপূর্ণ শিল্প পরিবেশে নির্ভরযোগ্যভাবে নিয়ন্ত্রণ সংকেত প্রেরণ করতে সক্ষম।

১১. কার্যপ্রণালী

একটি ফটোকাপলারের কার্যক্রম ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল-ইলেকট্রিক্যাল রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে। যখন একটি ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F) ইনপুট ইনফ্রারেড ইমিটিং ডায়োড (IRED)-এ প্রয়োগ করা হয়, এটি সাধারণত 940 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন (আলো) নির্গত করে। এই আলো প্যাকেজের ভিতরে একটি স্বচ্ছ অন্তরক ফাঁক (প্রায়শই মোল্ড যৌগ বা বায়ু দ্বারা তৈরি) অতিক্রম করে। আলো আউটপুট সিলিকন ফটোট্রানজিস্টরের বেস অঞ্চলে আঘাত করে। শোষিত ফোটনগুলি ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে, একটি বেস কারেন্ট তৈরি করে যা ট্রানজিস্টর চালু করে, একটি কালেক্টর কারেন্ট (I_Cপ্রবাহিত হওয়ার জন্য। মূল বিষয় হল ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে একমাত্র সংযোগ হল আলোর রশ্মি, যা গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। অনুপাত I_C/I_F হল কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR), যা LED-এর আলোকিত দক্ষতা, ফটোট্রানজিস্টরের সংবেদনশীলতা এবং তাদের মধ্যকার অপটিক্যাল কাপলিং দক্ষতার উপর নির্ভর করে।

12. Industry Trends & Context

EL847-এর মতো ফটোকাপলারগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ এবং নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবস্থায় মৌলিক উপাদান হিসাবে রয়ে গেছে, যেখানে উচ্চ-ভোল্টেজ বিচ্ছিন্নতা অপরিহার্য। এই খাতের প্রবণতা হল:

• উচ্চতর গতি: CMOS RF বা ক্যাপাসিটিভ কাপলিং প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে ডিজিটাল আইসোলেটরগুলির উন্নয়ন, যা Mbps থেকে Gbps পরিসরে ডেটা রেট অফার করে, যা ঐতিহ্যগত ফটোট্রানজিস্টর কাপলারের ~100 kHz সীমা থেকে অনেক বেশি।
• উচ্চতর সংহতি একক প্যাকেজে গেট ড্রাইভার, ADC ইন্টারফেস, বা USB/I2C/SPI আইসোলেটরের মতো অন্যান্য কার্যাবলীর সাথে আইসোলেশন সংযুক্ত করা।
• Improved Reliability & Lifetime: সময় এবং তাপমাত্রার সাথে কম অবনতির সাথে LED প্রযুক্তির উপর ফোকাস করুন, যা পণ্যের জীবনকালে আরও স্থিতিশীল CTR-এর দিকে নিয়ে যায়।
• ক্ষুদ্রীকরণ: SOIC-8 এবং আরও ছোট পৃষ্ঠ-মাউন্ট প্যাকেজের দিকে অগ্রসর হওয়ার সময়, বিচ্ছিন্নতা রেটিং বজায় রাখা বা উন্নত করা।

এই প্রবণতাগুলি সত্ত্বেও, ফটোট্রানজিস্টর-ভিত্তিক ফটোকাপলারগুলি তাদের সরলতা, দৃঢ়তা, উচ্চ বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ ক্ষমতা, ব্যবহারের সহজতা এবং মধ্যম থেকে নিম্ন গতির সংকেত বিচ্ছিন্নতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খরচ-কার্যকারিতার কারণে শক্তিশালী প্রাসঙ্গিকতা বজায় রাখে, যেমন EL847 ডেটাশিটে তালিকাভুক্ত প্রোগ্রামযোগ্য নিয়ন্ত্রক, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং টেলিযোগাযোগ সরঞ্জাম। তাদের ব্যাপক নিরাপত্তা সার্টিফিকেশন নিয়ন্ত্রক অনুমোদন প্রয়োজন এমন ডিজাইনের জন্য তাদের একটি বিশ্বস্ত পছন্দ করে তোলে।