সূচিপত্র
- 1. পণ্যের সারসংক্ষেপ
- 1.1 মূল সুবিধাসমূহ
- 1.2 Target Applications
- 2. Technical Parameter Analysis
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Performance Curve Analysis
- 4. Mechanical & Package Information
- 4.1 প্যাকেজ মাত্রা ও প্রকার
- 4.2 পোলারিটি শনাক্তকরণ ও চিহ্নিতকরণ
- 4.3 সুপারিশকৃত এসএমডি প্যাড বিন্যাস
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. Packaging & Ordering Information
- 6.1 মডেল নম্বরিং সিস্টেম
- 6.2 প্যাকিং স্পেসিফিকেশন
- 7. Application Design Considerations
- 7.1 Input Circuit Design
- ৭.২ আউটপুট সার্কিট ডিজাইন
- ৭.৩ তাপ ব্যবস্থাপনা
- 8. Technical Comparison & Selection Guide
- 9. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
- 10. ডিজাইন-ইন কেস স্টাডি উদাহরণ
- 11. অপারেটিং প্রিন্সিপাল
- 12. টেকনোলজি ট্রেন্ডস
1. পণ্যের সারসংক্ষেপ
EL4XXA-G সিরিজটি একটি ৪-পিন DIP প্যাকেজে নির্মিত সিঙ্গেল-পোল, নর্মালি-ওপেন (ফর্ম A) সলিড-স্টেট রিলে (SSR)। এই ডিভাইসগুলোতে একটি AlGaAs ইনফ্রারেড LED ব্যবহার করা হয়েছে, যা একটি উচ্চ-ভোল্টেজ আউটপুট ডিটেক্টর সার্কিটের সাথে অপটিক্যালি কাপল্ড; এই সার্কিটটি একটি ফটোভোলটাইক ডায়োড অ্যারে এবং MOSFETs নিয়ে গঠিত। এই নকশাটি একটি ১ ফর্ম A ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রিলে (EMR)-এর সমতুল্য সলিড-স্টেট বিকল্প প্রদান করে, যা দীর্ঘায়ু জীবন, নিঃশব্দ অপারেশন এবং যান্ত্রিক আঘাত ও কম্পন প্রতিরোধের মতো সুবিধা দেয়। এই সিরিজটি সারফেস-মাউন্ট (SMD) অপশনে উপলব্ধ এবং হ্যালোজেন-মুক্ত ও RoHS মানদণ্ড অনুসারী।
1.1 মূল সুবিধাসমূহ
- উচ্চ বিচ্ছিন্নতা: ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে ৫০০০ ভিআরএমএস বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে, যা নিয়ন্ত্রণ সার্কিটে নিরাপত্তা এবং শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
- কম ড্রাইভ কারেন্ট: কম এলইডি টার্ন-অন কারেন্ট (সাধারণত ৩-৫এমএ) বৈশিষ্ট্যযুক্ত, যা কম-শক্তি মাইক্রোকন্ট্রোলার আউটপুটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে।
- প্রশস্ত ভোল্টেজ রেঞ্জ: এই সিরিজটি ৬০ভি (EL406A) থেকে ৬০০ভি (EL460A) পর্যন্ত আউটপুট সহনশীল ভোল্টেজ কভার করে, যা বিভিন্ন AC/DC লোড সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
- মজবুত সম্মতি: হ্যালোজেন-মুক্ত নির্মাণ এবং UL 1577, UL 508, VDE, এবং CQC সহ প্রধান আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা মানদণ্ডের সাথে সম্মতি।
- প্রশস্ত তাপমাত্রার পরিসীমা: -40°C থেকে +85°C পর্যন্ত নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে, শিল্প ও কঠোর পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।
1.2 Target Applications
এই এসএসআরগুলি নির্ভরযোগ্য, বিচ্ছিন্ন সুইচিং প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে:
- টেলিকমিউনিকেশন সরঞ্জাম: সিগনাল রাউটিং এবং লাইন কার্ড সুইচিং।
- পরীক্ষণ ও পরিমাপ যন্ত্রপাতি: Automated test equipment (ATE) signal switching.
- Factory Automation (FA) & Office Automation (OA): সেন্সর, সোলেনয়েড এবং ছোট মোটর নিয়ন্ত্রণ।
- শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: PLC আউটপুট মডিউল, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ইন্টারফেস।
- নিরাপত্তা ব্যবস্থা: এলার্ম প্যানেল সুইচিং এবং অ্যাক্সেস কন্ট্রোল।
2. Technical Parameter Analysis
2.1 Absolute Maximum Ratings
নিম্নলিখিত সারণীটি স্থায়ী ডিভাইস ক্ষতি রোধ করতে অতিক্রম করা উচিত নয় এমন গুরুত্বপূর্ণ সীমা সংক্ষেপে উপস্থাপন করে। এগুলি অপারেটিং শর্ত নয়।
- Input (LED Side): সর্বোচ্চ ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IF) হল 50mA DC, পালসড অবস্থায় (0.1% ডিউটি সাইকেল) সর্বোচ্চ পিক ফরওয়ার্ড কারেন্ট (IFP) 1A। সর্বোচ্চ রিভার্স ভোল্টেজ (VR) হল 5V।
- আউটপুট (সুইচ সাইড): ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (VL) আউটপুট MOSFET গুলি ব্লক করতে পারে এমন সর্বোচ্চ ভোল্টেজ নির্ধারণ করে। এটি মডেল অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়: EL406A (60V), EL425A (250V), EL440A (400V), EL460A (600V)। ক্রমাগত লোড কারেন্ট (IL) রেটিং ভোল্টেজ রেটিং বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়, EL406A এর জন্য 550mA থেকে EL460A এর জন্য 50mA, যা ভোল্টেজ হ্যান্ডলিং এবং অন-রেজিস্ট্যান্সের মধ্যে ট্রেড-অফ প্রতিফলিত করে।
- Isolation & Thermal: বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ (Viso) হল 5000 Vrms। ডিভাইসটি -40°C থেকে +125°C তাপমাত্রায় সংরক্ষণ এবং -40°C থেকে +85°C তাপমাত্রায় পরিচালনা করা যেতে পারে। সোল্ডারিং তাপমাত্রা 10 সেকেন্ডের জন্য 260°C এ রেট করা হয়েছে।
2.2 Electro-Optical Characteristics
এই পরামিতিগুলি সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে (TA=25°C)।
- ইনপুট বৈশিষ্ট্য: ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (VF) সাধারণত IF=10mA-এ 1.18V হয়, সর্বোচ্চ 1.5V। এই কম VF কম ড্রাইভ পাওয়ার প্রয়োজনীয়তায় অবদান রাখে।
- আউটপুট বৈশিষ্ট্য (মূল পার্থক্যকারী): অন-রেজিস্ট্যান্স (Rd(ON)) হল একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার যা সুইচ জুড়ে পাওয়ার ডিসিপেশন এবং ভোল্টেজ ড্রপকে প্রভাবিত করে। এটি সিরিজ জুড়ে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়:
- EL406A: সাধারণত 0.7Ω, সর্বোচ্চ 2.5Ω
- EL425A: সাধারণত 6.5Ω, সর্বোচ্চ 15Ω
- EL440A: সাধারণত ২০Ω, সর্বোচ্চ ৩০Ω
- EL460A: সাধারণত ৪০Ω, সর্বোচ্চ ৭০Ω
- সুইচিং গতি: ফটোভোলটাইক গেট চার্জিং মেকানিজমের কারণে টার্ন-অন সময় (Ton) তুলনামূলকভাবে ধীর (সাধারণত সর্বোচ্চ ১.৪ms থেকে ৩ms)। টার্ন-অফ সময় (Toff) খুব দ্রুত (সাধারণত সর্বোচ্চ ০.০৫ms থেকে ০.৫ms)। সময়-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই অসমমিতি গুরুত্বপূর্ণ।
- ট্রান্সফার বৈশিষ্ট্য: LED চালু স্রোত (IF(on)) হল আউটপুট MOSFET সম্পূর্ণরূপে চালু করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন স্রোত, সাধারণত 3-5mA। বন্ধ স্রোত (IF(off)) হল সর্বোচ্চ স্রোত যেখানে আউটপুট নিশ্চিতভাবে বন্ধ থাকে, সাধারণত 0.4mA। এটি ইনপুট নিয়ন্ত্রণ লজিক থ্রেশহোল্ড সংজ্ঞায়িত করে।
3. Performance Curve Analysis
পাঠ্যে নির্দিষ্ট গ্রাফিকাল ডেটা প্রদান করা না হলেও, ডেটাশিট সাধারণ বৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য বক্ররেখার উল্লেখ করে। পরামিতিগুলির উপর ভিত্তি করে, মূল সম্পর্কগুলি অনুমান করা যেতে পারে:
- চালু-প্রতিরোধ বনাম তাপমাত্রা: MOSFET-এর Rd(ON)-এর একটি ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে। এটি জংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বাড়বে, যার ফলে উচ্চ তাপমাত্রায় পরিবাহী ক্ষতি বৃদ্ধি পায়। সঠিক তাপীয় নকশা অপরিহার্য, বিশেষ করে উচ্চতর কারেন্ট রেটিং (EL406A) সহ মডেলগুলির জন্য।
- LED ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ বনাম কারেন্ট: VF বনাম IF কার্ভ একটি AlGaAs LED-এর জন্য আদর্শ। তাপমাত্রার তারতম্যে স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য LED কে একটি ধ্রুবক কারেন্ট (যেমন, 10mA) দিয়ে চালনা করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
- আউটপুট লিকেজ কারেন্ট বনাম ভোল্টেজ: অফ-স্টেট লিকেজ কারেন্ট (Ileak) সম্পূর্ণ রেটেড ভোল্টেজে সর্বোচ্চ 1μA হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে। অত্যন্ত উচ্চ অফ-স্টেট ইম্পিডেন্স প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এই প্যারামিটারটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
4. Mechanical & Package Information
4.1 প্যাকেজ মাত্রা ও প্রকার
The series offers three primary lead form options to accommodate different PCB assembly processes:
- স্ট্যান্ডার্ড DIP টাইপ: প্রচলিত ওয়েভ বা হ্যান্ড সোল্ডারিংয়ের জন্য 0.1-ইঞ্চি (2.54mm) সারি ব্যবধানের থ্রু-হোল প্যাকেজ।
- অপশন M টাইপ: একটি প্রশস্ত লিড বেন্ড সহ থ্রু-হোল প্যাকেজ, যা ০.৪ ইঞ্চি (১০.১৬মিমি) সারি স্পেসিং প্রদান করে, যেখানে অধিক ক্রিপেজ দূরত্ব বা নির্দিষ্ট পিসিবি লেআউট প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য।
- অপশন এস১ টাইপ: একটি লো প্রোফাইল সহ সারফেস-মাউন্ট ডিভাইস (এসএমডি) লিড ফর্ম। স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস অ্যাসেম্বলি এবং উচ্চ-ঘনত্ব পিসিবি ডিজাইনের জন্য এই অপশন অপরিহার্য।
4.2 পোলারিটি শনাক্তকরণ ও চিহ্নিতকরণ
পিন কনফিগারেশন স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
- Pin 1: LED Anode (+)
- পিন ২: LED ক্যাথোড (-)
- Pins 3 & 4: MOSFET Drain terminals (output switch). These are typically connected together on the PCB to handle the load current.
ডিভাইসটির শীর্ষে একটি কোড দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে: EL [Part Number] G YWWV.
উদাহরণ: "EL 460A G YWWV" একটি EL460A, হ্যালোজেন-মুক্ত (G), উৎপাদনের বছর (Y) এবং সপ্তাহ (WW), এবং VDE বিকল্প (V) নির্দেশ করে।
4.3 সুপারিশকৃত এসএমডি প্যাড বিন্যাস
এস১ (সারফেস মাউন্ট) অপশনের জন্য, নির্ভরযোগ্য সোল্ডারিং এবং যান্ত্রিক শক্তি নিশ্চিত করতে একটি নির্দিষ্ট প্যাড বিন্যাস সুপারিশ করা হয়। মাত্রাগুলি রিফ্লো চলাকালীন যথাযথ সোল্ডার ফিলেট গঠন এবং তাপীয় উপশম নিশ্চিত করে।
5. Soldering & Assembly Guidelines
- রিফ্লো সোল্ডারিং (এস১ অপশন): ডিভাইসটি ১০ সেকেন্ডের জন্য ২৬০°সে সর্বোচ্চ সোল্ডারিং তাপমাত্রার জন্য রেট করা হয়েছে। স্ট্যান্ডার্ড লেড-ফ্রি রিফ্লো প্রোফাইল (আইপিসি/জেডেক জে-এসটিডি-০২০) প্রযোজ্য। নিশ্চিত করুন যে প্রোফাইলটি সর্বোচ্চ তাপমাত্রা বা সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সময় সীমা অতিক্রম না করে।
- Wave Soldering (DIP & M Options): স্ট্যান্ডার্ড ওয়েভ সোল্ডারিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে। তাপীয় শক কমানোর জন্য প্রিহিটিং সুপারিশ করা হয়।
- হ্যান্ড সোল্ডারিং: একটি তাপমাত্রা-নিয়ন্ত্রিত আয়রন ব্যবহার করুন। প্যাকেজে অত্যধিক তাপ স্থানান্তর রোধ করতে সংস্পর্শের সময় সীমিত করুন।
- ক্লিনিং: অধিকাংশ সাধারণ ফ্লাক্স পরিষ্কারকরণ প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। আক্রমণাত্মক দ্রাবক ব্যবহার করলে সামঞ্জস্যতা যাচাই করুন।
- সংরক্ষণ: নির্দিষ্ট তাপমাত্রার সীমার মধ্যে (-40°C থেকে +125°C) একটি শুষ্ক, অ্যান্টি-স্ট্যাটিক পরিবেশে সংরক্ষণ করুন। দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের জন্য, ময়েশ্চার সেন্সিটিভিটি লেভেল (MSL) নির্দেশিকা অনুসরণ করুন, সাধারণত SMD যন্ত্রাংশের জন্য ড্রাই-প্যাক প্যাকেজিং ব্যবহার করুন।
6. Packaging & Ordering Information
6.1 মডেল নম্বরিং সিস্টেম
The part number follows the format: EL4XXA(Y)(Z)-VG
- XX: Part number (06, 25, 40, 60) defining output voltage/current rating.
- Y: লিড ফর্ম অপশন (S1 সারফেস মাউন্টের জন্য, অথবা স্ট্যান্ডার্ড DIP-এর জন্য খালি রাখুন)।
- Z: টেপ এবং রিল অপশন (TA, TB, TU, TD, অথবা টিউবের জন্য ফাঁকা)।
- V: VDE নিরাপত্তা অনুমোদন অপশন নির্দেশ করে।
- G: হ্যালোজেন-মুক্ত নির্মাণ নির্দেশ করে।
6.2 প্যাকিং স্পেসিফিকেশন
- Tube Packaging: স্ট্যান্ডার্ড ডিআইপি এবং অপশন এম টাইপ ১০০ ইউনিটের টিউবে সরবরাহ করা হয়।
- Tape & Reel (S1 Option): বিভিন্ন রিল টাইপে পাওয়া যায়:
- TA, TB: প্রতি রিলে ১০০০ ইউনিট।
- TU, TD: প্রতি রিলে ১৫০০ ইউনিট।
7. Application Design Considerations
7.1 Input Circuit Design
ইনপুট LED কে একটি ধ্রুবক কারেন্ট উৎস অথবা একটি সিরিজ কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর সহ একটি ভোল্টেজ উৎস দ্বারা চালিত করুন। রেজিস্টরের মান গণনা করতে এই সূত্রটি ব্যবহার করুন: R = (Vcc - VF) / IF, যেখানে VF সাধারণত 1.18V-1.5V এবং সর্বোত্তম গতি ও নির্ভরযোগ্যতার জন্য IF 5mA এবং 20mA এর মধ্যে নির্বাচন করুন। নিশ্চিত করুন যে ড্রাইভিং সার্কিট কমপক্ষে সর্বনিম্ন IF(on) (সর্বোচ্চ 5mA) সরবরাহ করতে পারে যাতে সম্পূর্ণ আউটপুট টার্ন-অন নিশ্চিত হয়। অন্তর্নির্মিত 5V রিভার্স ভোল্টেজ রেটিং এর কারণে LED জুড়ে একটি রিভার্স প্রোটেকশন ডায়োড কঠোরভাবে প্রয়োজনীয় নয়, তবে কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে দৃঢ়তার জন্য এটি যুক্ত করা যেতে পারে।
৭.২ আউটপুট সার্কিট ডিজাইন
ভোল্টেজ নির্বাচন: আপনার লোডের পিক ভোল্টেজ (DC বা AC), যেকোনো ট্রানজিয়েন্ট বা সার্জ সহ, বিবেচনা করে মডেলটি (EL406A, 425A, 440A, 460A) নির্বাচন করুন। ২০-৩০% নিরাপত্তা ডিরেটিং সুপারিশ করা হয়।
কারেন্ট এবং পাওয়ার ডিসিপেশন: মূল ডিজাইন সীমাবদ্ধতা হল পাওয়ার ডিসিপেশন এবং তাপ। এসএসআর-এ অপচিত পাওয়ার (Pdiss) হিসাব করা হয় এভাবে: Pdiss = (IL^2 * Rd(ON)) + (IF * VF)। প্রথম পদটি প্রাধান্য পায়। উদাহরণস্বরূপ, EL406A কে তার সর্বোচ্চ 550mA লোডে চালানোর সময়, সাধারণত Rd(ON) 0.7Ω হলে ~212mW তাপ উৎপন্ন হয়। মোট পাওয়ার ডিসিপেশন (Pout সর্বোচ্চ 500mW) যেন অতিক্রম না হয় তা নিশ্চিত করুন এবং পিসিবি পর্যাপ্ত তাপীয় সহায়তা প্রদান করে কিনা তা খেয়াল করুন, বিশেষ করে উচ্চতর কারেন্টের মডেলগুলোর জন্য।
ইন্ডাকটিভ/ ক্যাপাসিটিভ লোড: ইন্ডাকটিভ লোড (রিলে, সোলেনয়েড, মোটর) সুইচ করার সময়, ভোল্টেজ স্পাইক দমন করতে যেটি ডিভাইসের VL রেটিং অতিক্রম করতে পারে, একটি স্নাবার সার্কিট (RC নেটওয়ার্ক) বা লোডের উপর একটি ফ্লাইব্যাক ডায়োড ব্যবহার করুন। ক্যাপাসিটিভ লোডের জন্য, ইনরাশ কারেন্ট সীমিত করার বিষয়টি বিবেচনা করুন।
৭.৩ তাপ ব্যবস্থাপনা
SSR-এর কোনো অভ্যন্তরীণ হিটসিংক নেই। তাপ লিডের মাধ্যমে দূরে সঞ্চালিত হয়। PCB প্যাডে পর্যাপ্ত তামার এলাকা ব্যবহার করুন, বিশেষ করে পিন 3 এবং 4 (আউটপুট)-এর জন্য, যা একটি হিটসিংক হিসেবে কাজ করবে। উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বা অবিচ্ছিন্ন উচ্চ-কারেন্ট অপারেশনের জন্য, ডিভাইসের তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করুন যাতে এটি অপারেটিং রেঞ্জের মধ্যে থাকে তা নিশ্চিত করুন। অন-রেজিস্ট্যান্স তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পাবে, একটি স্ব-সীমিত প্রভাব তৈরি করবে কিন্তু কর্মক্ষমতাও হ্রাস করবে।
8. Technical Comparison & Selection Guide
EL4XXA-G সিরিজটি একটি স্পষ্ট ট্রেড-অফ ম্যাট্রিক্স অফার করে:
- EL406A (60V, 550mA): নিম্ন ভোল্টেজ, উচ্চতর কারেন্টের ডিসি সুইচিংয়ের জন্য সেরা পছন্দ (যেমন, 12V/24V সিস্টেম, ব্যাটারি চালিত ডিভাইস) যেখানে কম ভোল্টেজ ড্রপ এবং পাওয়ার লস অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটির Rd(ON) সর্বনিম্ন।
- EL425A (250V, 150mA) & EL440A (400V, 120mA): মূলধারার এসি লাইন ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ (120VAC, 240VAC) যেমন ইন্ডিকেটর, ছোট সোলেনয়েড বা বড় কন্টাক্টরের জন্য পাইলট ডিভাইস হিসেবে ছোট লোড সুইচিং করার জন্য। EL440A, 240VAC সিস্টেমের জন্য অতিরিক্ত মার্জিন প্রদান করে।
- EL460A (600V, 50mA): উচ্চ-ভোল্টেজ শিল্প অ্যাপ্লিকেশন বা উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্ট সহ পরিস্থিতির জন্য ডিজাইনকৃত। উচ্চ-ভোল্টেজ পরিবেশে সংকেত বা অতি নিম্ন-শক্তি লোড সুইচিংয়ের জন্য উপযুক্ত।
ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রিলে (EMR) এর সাথে তুলনা করলে: এই এসএসআর-গুলিতে কোন চলমান অংশ নেই, তাই কোন কন্ট্যাক্ট বাউন্স, আর্কিং বা চক্র সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত পরিধান প্রক্রিয়া নেই। এগুলি নিঃশব্দে কাজ করে এবং কম্পনের প্রতি অনাক্রম্য। তবে, এগুলির অন্তর্নিহিত অন-রেজিস্ট্যান্সের কারণে তাপ উৎপন্ন হয় এবং ভোল্টেজ ড্রপ হয়, এবং সাধারণত তুলনামূলক ইএমআর-এর চেয়ে কম কারেন্ট রেটিং এবং প্রতি অ্যাম্পিয়ারে উচ্চতর খরচ থাকে।
অন্যান্য এসএসআর এর তুলনায়: ফটোভোলটাইক MOSFET কাপলিং স্কিম অত্যন্ত উচ্চ আইসোলেশন এবং পরিষ্কার সুইচিং প্রদান করে, আউটপুট সাইডে একটি বাহ্যিক বায়াস সাপ্লাইয়ের প্রয়োজন ছাড়াই (ফটোট্রানজিস্টর বা ফটোট্রায়াক কাপলারদের মতো নয়)। টার্ন-অন গতি কিছু অন্যান্য অপ্টো-MOSFET এর চেয়ে ধীর তবে বেশিরভাগ নিয়ন্ত্রণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যথেষ্ট।
9. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
Q1: আমি কি এই এসএসআর সরাসরি এসি লোড সুইচ করতে ব্যবহার করতে পারি?
A1: হ্যাঁ, তবে কিছু গুরুত্বপূর্ণ সতর্কতা সহ। আউটপুট হল একজোড়া MOSFET। বেশিরভাগ MOSFET-এর একটি অন্তর্নিহিত বডি ডায়োড থাকে। একটি আদর্শ কনফিগারেশনে, এই এসএসআর বন্ধ অবস্থায় যেকোনো পোলারিটির ভোল্টেজ ব্লক করতে পারে, কিন্তু চালু অবস্থায় শুধুমাত্র এক দিকে কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে (একটি ডায়োডের মতো)। প্রকৃত এসি লোড সুইচিংয়ের জন্য, দুটি ডিভাইসকে বিপরীত সিরিজে (ব্যাক-টু-ব্যাক) কনফিগার করতে হবে। কিছু এসএসআর অভ্যন্তরীণভাবে এই কনফিগারেশন বহন করে, কিন্তু EL4XXA-G ডেটাশিট একটি একক MOSFET স্কিম্যাটিক দেখায়, যা নির্দেশ করে এটি ডিসি বা একমুখী সুইচিংয়ের জন্য। আপনার এসি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্দিষ্ট মডেলের সামর্থ্য যাচাই করুন।
Q2: টার্ন-অন সময় টার্ন-অফ সময়ের চেয়ে অনেক ধীর কেন?
A2: টার্ন-অন সময় সেই গতির দ্বারা সীমাবদ্ধ যেটিতে ফটোভোলটাইক ডায়োড অ্যারে আউটপুট MOSFET-এর গেট ক্যাপাসিট্যান্সকে এর থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজে চার্জ করার জন্য পর্যাপ্ত কারেন্ট উৎপন্ন করতে পারে। এটি একটি তুলনামূলকভাবে ধীর, কারেন্ট-সীমিত প্রক্রিয়া। টার্ন-অফ দ্রুত কারণ এটির জন্য শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ সার্কিটির মাধ্যমে গেট ডিসচার্জ করার প্রয়োজন হয়, যা দ্রুত করা যেতে পারে।
Q3: "পালস লোড কারেন্ট" রেটিংটি আমি কীভাবে ব্যাখ্যা করব?
A3: পালস লোড কারেন্ট (ILPeak) হল একটি উচ্চতর কারেন্ট যা খুব অল্প সময়ের জন্য (100ms, একক পালস) পরিচালনা করা যায়। এটি ল্যাম্প বা মোটর থেকে আগত ইনরাশ কারেন্ট পরিচালনার জন্য উপযোগী। অবিচ্ছিন্ন বা পুনরাবৃত্তিমূলক পালস অপারেশনের জন্য এই রেটিং ব্যবহার করবেন না। পুনরাবৃত্তিমূলক পালসের জন্য, গড় পাওয়ার ডিসিপেশন অবশ্যই Pout সীমার মধ্যে থাকতে হবে।
Q4: একটি বাহ্যিক হিটসিঙ্ক প্রয়োজন কি?
A4: সাধারণত এর রেটেড শর্তাবলীর অধীনে DIP প্যাকেজের জন্য নয়। প্রাথমিক হিটসিঙ্ক হল PCB কপার। সর্বোচ্চ লোড কারেন্টে অবিচ্ছিন্ন অপারেশনের জন্য, বিশেষ করে EL406A-এর ক্ষেত্রে, তাপ অপসারণের জন্য নিশ্চিত করুন যে PCB-তে আউটপুট পিনের সাথে সংযুক্ত পর্যাপ্ত কপার এলাকা (যেমন, কয়েক বর্গ সেন্টিমিটার) রয়েছে। সীমিত স্থান বা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, তাপীয় বিশ্লেষণের সুপারিশ করা হয়।
10. ডিজাইন-ইন কেস স্টাডি উদাহরণ
দৃশ্যকল্প: একটি PLC-এর জন্য একটি ডিজিটাল I/O মডিউল ডিজাইন করা যা 200mA-এর স্থির-অবস্থা কারেন্ট সহ 24VDC ইন্ডাকটিভ লোড (ছোট সোলেনয়েড ভালভ) সুইচ করতে হবে। পরিবেশটি শিল্পক্ষেত্রে কোলাহলপূর্ণ।
উপাদান নির্বাচন: EL406A নির্বাচন করা হয়েছে এর 60V রেটিং (24VDC-এর চেয়ে অনেক বেশি) এবং কম অন-রেজিস্ট্যান্সের জন্য। 200mA-তে, সাধারণ ভোল্টেজ ড্রপ মাত্র 200mA * 0.7Ω = 0.14V, এবং পাওয়ার ডিসিপেশন হল (0.2^2)*0.7 = 0.028W, যা নগণ্য।
ইনপুট সার্কিট: PLC-এর ডিজিটাল আউটপুট হল 24VDC। একটি সিরিজ রেজিস্টর গণনা করা হয়েছে: R = (24V - 1.3V) / 0.01A = 2270Ω। একটি স্ট্যান্ডার্ড 2.2kΩ রেজিস্টর নির্বাচন করা হয়েছে, যা IF ≈ 10.3mA প্রদান করে, যা সর্বোচ্চ IF(on) 5mA-এর চেয়ে নিরাপদে বেশি।
আউটপুট সার্কিট: একটি ফ্লাইব্যাক ডায়োড (1N4007) সরাসরি সোলেনয়েড কয়েলের সাথে সংযুক্ত করে ইন্ডাকটিভ কিকব্যাক ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ এবং EL406A-এর আউটপুট সুরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। ডায়োডের ক্যাথোড পজিটিভ সরবরাহের সাথে এবং অ্যানোড SSR আউটপুট/লোড সংযোগের সাথে যুক্ত থাকে।
PCB লেআউট: পিন ৩ এবং ৪ তাপ অপসারণে সহায়তা করার জন্য PCB-এর একটি বড় কপার পাউরের সাথে সংযুক্ত, যদিও এই ক্ষেত্রে উৎপন্ন তাপ খুবই নগণ্য। ভালো বিচ্ছিন্নতা বজায় রাখতে ইনপুট এবং আউটপুট ট্রেসগুলো আলাদা রাখা হয়েছে।
একটি ছোট ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রিলের তুলনায় এই নকশাটি একটি মজবুত, দীর্ঘায়ু এবং নিঃশব্দ সুইচিং সমাধান প্রদান করে।
11. অপারেটিং প্রিন্সিপাল
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. টেকনোলজি ট্রেন্ডস
সলিড-স্টেট রিলেগুলি EL4XXA-G-এর প্রযুক্তির সাথে প্রাসঙ্গিক বেশ কয়েকটি মূল দিকে বিকশিত হতে থাকবে:
- কম অন-রেজিস্ট্যান্স (Rd(ON)): MOSFET এবং প্যাকেজিং প্রযুক্তির অগ্রগতি ক্রমাগত একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ রেটিং এবং প্যাকেজ আকারের জন্য Rd(ON) কমিয়ে দিচ্ছে, যা ছোট ফুটপ্রিন্টে এবং কম ক্ষতির সাথে উচ্চতর কারেন্ট সুইচিং সক্ষম করছে।
- উচ্চতর ইন্টিগ্রেশন: প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে ইনপুট-সাইড ড্রাইভার (ধ্রুবক কারেন্ট উৎস, লজিক-লেভেল ট্রান্সলেটর) এবং আউটপুট-সাইড সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য (ওভারভোল্টেজ ক্ল্যাম্প, ওভারটেম্পারেচার শাটডাউন) এসএসআর প্যাকেজে সংহত করা, যা বাহ্যিক সার্কিটরি সরল করে।
- উন্নত তাপীয় কর্মক্ষমতা: এক্সপোজড থার্মাল প্যাড সহ নতুন প্যাকেজ ডিজাইন (যেমন, নীচে প্যাড সহ ডিআইপি প্যাকেজ) পিসিবিতে অনেক বেশি দক্ষ তাপ স্থানান্তর সম্ভব করে, একই সিলিকনের জন্য ধারাবাহিক কারেন্ট রেটিং উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।
- বিস্তৃত ভোল্টেজ রেঞ্জ: নবায়নযোগ্য শক্তি এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে প্রয়োগের চাহিদার ফলে, উচ্চতর ভোল্টেজ (১কেভি+) ব্লক করতে সক্ষম ডিভাইসগুলি এখন কমপ্যাক্ট প্যাকেজে বেশি সাধারণ হয়ে উঠছে।
- নিরাপত্তা ও সম্মতির উপর ফোকাস: EL4XXA-G-এর মতোই, সর্বশেষ আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা মান (UL, VDE, CQC), পরিবেশগত বিধি (হ্যালোজেন-মুক্ত, RoHS) এবং নির্ভরযোগ্যতার জন্য অটোমোটিভ-গ্রেড যোগ্যতা পূরণের উপর ক্রমবর্ধমান জোর দেওয়া হচ্ছে।
EL4XXA-G সিরিজটি ফটোভোলটাইক MOSFET SSR প্রযুক্তির একটি পরিপক্ব ও নির্ভরযোগ্য বাস্তবায়ন উপস্থাপন করে, যা নিরাপদ, বিচ্ছিন্ন এবং নির্ভরযোগ্য নিম্ন থেকে মাঝারি শক্তি সুইচিং প্রয়োজন এমন শিল্প ও বাণিজ্যিক নিয়ন্ত্রণ অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসরের জন্য উপযুক্ত।
LED Specification Terminology
LED প্রযুক্তিগত পরিভাষার সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা
ফটোইলেকট্রিক কর্মক্ষমতা
| পরিভাষা | একক/প্রতিনিধিত্ব | সরল ব্যাখ্যা | কেন গুরুত্বপূর্ণ |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (lumens per watt) | প্রতি ওয়াট বিদ্যুতের জন্য আলোর আউটপুট, উচ্চ মানে বেশি শক্তি দক্ষ। | সরাসরি শক্তি দক্ষতা গ্রেড এবং বিদ্যুত খরচ নির্ধারণ করে। |
| আলোক প্রবাহ | lm (লুমেন) | উৎস দ্বারা নির্গত মোট আলো, যা সাধারণত "উজ্জ্বলতা" নামে পরিচিত। | আলো যথেষ্ট উজ্জ্বল কিনা তা নির্ধারণ করে। |
| Viewing Angle | ° (ডিগ্রি), উদাহরণস্বরূপ, 120° | যে কোণে আলোর তীব্রতা অর্ধেক হয়ে যায়, তা বিমের প্রস্থ নির্ধারণ করে। | আলোকিত পরিসর এবং সমরূপতা প্রভাবিত করে। |
| CCT (রঙের তাপমাত্রা) | K (কেলভিন), উদাহরণস্বরূপ, 2700K/6500K | আলোর উষ্ণতা/শীতলতা, কম মান হলুদাভ/উষ্ণ, বেশি মান সাদাটে/শীতল। | আলোর পরিবেশ এবং উপযুক্ত পরিস্থিতি নির্ধারণ করে। |
| CRI / Ra | এককহীন, ০–১০০ | বস্তুর রং সঠিকভাবে উপস্থাপনের ক্ষমতা, Ra≥৮০ ভালো। | রঙের সত্যতা প্রভাবিত করে, শপিং মল, যাদুঘরের মতো উচ্চ চাহিদার স্থানে ব্যবহৃত হয়। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Ensures uniform color across same batch of LEDs. |
| প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | রঙিন LED-এর রঙের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য। | লাল, হলুদ, সবুজ একরঙা LED-এর রঙের আভা নির্ধারণ করে। |
| Spectral Distribution | তরঙ্গদৈর্ঘ্য বনাম তীব্রতা বক্ররেখা | তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলির মধ্যে তীব্রতা বন্টন দেখায়। | রঙের রেন্ডারিং এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে। |
Electrical Parameters
| পরিভাষা | Symbol | সরল ব্যাখ্যা | নকশা বিবেচ্য বিষয় |
|---|---|---|---|
| ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | Vf | LED চালু করার জন্য সর্বনিম্ন ভোল্টেজ, যেমন "শুরু করার থ্রেশহোল্ড"। | ড্রাইভার ভোল্টেজ অবশ্যই ≥Vf হতে হবে, সিরিজে সংযুক্ত LED-গুলির ভোল্টেজ যোগ হয়। |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| সর্বোচ্চ পালস কারেন্ট | Ifp | স্বল্প সময়ের জন্য সহনীয় সর্বোচ্চ কারেন্ট, ডিমিং বা ফ্ল্যাশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| বিপরীত ভোল্টেজ | Vr | LED সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে, তার বেশি হলে ব্রেকডাউন হতে পারে। | সার্কিটে বিপরীত সংযোগ বা ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করতে হবে। |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | চিপ থেকে সোল্ডারে তাপ স্থানান্তরের বিরোধিতা, যত কম হবে তত ভালো। | উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধের জন্য শক্তিশালী তাপ অপসারণ প্রয়োজন। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ সহ্য করার ক্ষমতা, মান যত বেশি, তত কম ঝুঁকিপূর্ণ। | উৎপাদনে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক ব্যবস্থা প্রয়োজন, বিশেষত সংবেদনশীল LEDs-এর জন্য। |
Thermal Management & Reliability
| পরিভাষা | মূল মেট্রিক | সরল ব্যাখ্যা | প্রভাব |
|---|---|---|---|
| জাংশন তাপমাত্রা | Tj (°C) | LED চিপের ভিতরের প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রা। | প্রতি 10°C হ্রাস আয়ু দ্বিগুণ করতে পারে; অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা আলোর ক্ষয় এবং রঙের পরিবর্তন ঘটায়। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (ঘন্টা) | প্রাথমিক উজ্জ্বলতার ৭০% বা ৮০% এ নামতে প্রয়োজনীয় সময়। | সরাসরি LED "সার্ভিস লাইফ" সংজ্ঞায়িত করে। |
| লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ | % (উদাহরণস্বরূপ, 70%) | সময়ের পর বজায় রাখা উজ্জ্বলতার শতাংশ। | দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে উজ্জ্বলতা ধরে রাখার ক্ষমতা নির্দেশ করে। |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Degree of color change during use. | আলোক দৃশ্যে রঙের সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে। |
| Thermal Aging | উপাদান অবনতি | দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার কারণে অবনতি। | উজ্জ্বলতা হ্রাস, রঙের পরিবর্তন বা ওপেন-সার্কিট ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। |
Packaging & Materials
| পরিভাষা | সাধারণ প্রকার | সরল ব্যাখ্যা | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| প্যাকেজ প্রকার | EMC, PPA, Ceramic | হাউজিং উপাদান চিপ রক্ষা করে, অপটিক্যাল/থার্মাল ইন্টারফেস প্রদান করে। | EMC: ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম খরচ; Ceramic: ভাল তাপ অপসারণ, দীর্ঘ জীবনকাল। |
| চিপ কাঠামো | সামনের দিক, ফ্লিপ চিপ | চিপ ইলেক্ট্রোড বিন্যাস। | ফ্লিপ চিপ: উন্নত তাপ অপসারণ, উচ্চতর কার্যকারিতা, উচ্চ-শক্তির জন্য। |
| ফসফর আবরণ | YAG, Silicate, Nitride | নীল চিপ কভার করে, কিছুকে হলুদ/লালে রূপান্তরিত করে, সাদাতে মিশ্রিত করে। | বিভিন্ন ফসফর কার্যকারিতা, CCT, এবং CRI কে প্রভাবিত করে। |
| লেন্স/অপটিক্স | ফ্ল্যাট, মাইক্রোলেন্স, TIR | পৃষ্ঠের উপর অপটিক্যাল কাঠামো আলোর বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে। | দর্শন কোণ এবং আলোর বণ্টন বক্ররেখা নির্ধারণ করে। |
Quality Control & Binning
| পরিভাষা | বিনিং বিষয়বস্তু | সরল ব্যাখ্যা | উদ্দেশ্য |
|---|---|---|---|
| আলোকিত ফ্লাক্স বিন | কোড উদাহরণস্বরূপ, 2G, 2H | উজ্জ্বলতা অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, প্রতিটি গোষ্ঠীর ন্যূনতম/সর্বোচ্চ লুমেন মান রয়েছে। | একই ব্যাচে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করে। |
| Voltage Bin | কোড, উদাহরণস্বরূপ, 6W, 6X | ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রেঞ্জ অনুসারে গোষ্ঠীবদ্ধ। | ড্রাইভার ম্যাচিং সহজতর করে, সিস্টেমের দক্ষতা উন্নত করে। |
| কালার বিন | 5-step MacAdam ellipse | রঙের স্থানাঙ্ক অনুযায়ী গোষ্ঠীবদ্ধ, নিশ্চিত করা হচ্ছে সংকীর্ণ পরিসীমা। | রঙের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে, ফিক্সচারের মধ্যে অসম রঙ এড়ায়। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K ইত্যাদি। | CCT অনুসারে দলবদ্ধ, প্রতিটির সংশ্লিষ্ট স্থানাঙ্ক পরিসীমা রয়েছে। | বিভিন্ন দৃশ্যের CCT প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। |
Testing & Certification
| পরিভাষা | Standard/Test | সরল ব্যাখ্যা | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা | ধ্রুব তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী আলোকসজ্জা, উজ্জ্বলতা ক্ষয় রেকর্ডিং। | LED এর জীবনকাল অনুমান করতে ব্যবহৃত (TM-21 সহ)। |
| TM-21 | জীবনকাল অনুমান মান | LM-80 ডেটার উপর ভিত্তি করে প্রকৃত অবস্থার অধীনে জীবনকাল অনুমান করে। | বৈজ্ঞানিক জীবনকাল পূর্বাভাস প্রদান করে। |
| IESNA | ইলুমিনেটিং ইঞ্জিনিয়ারিং সোসাইটি | অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক, তাপীয় পরীক্ষা পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করে। | শিল্প-স্বীকৃত পরীক্ষার ভিত্তি। |
| RoHS / REACH | পরিবেশগত প্রত্যয়ন। | ক্ষতিকারক পদার্থ (সীসা, পারদ) নেই তা নিশ্চিত করে। | আন্তর্জাতিকভাবে বাজার প্রবেশের প্রয়োজনীয়তা। |
| ENERGY STAR / DLC | শক্তি দক্ষতা প্রত্যয়ন | আলোকসজ্জার জন্য শক্তি দক্ষতা ও কর্মদক্ষতা প্রত্যয়ন। | সরকারি ক্রয়, ভর্তুকি কর্মসূচিতে ব্যবহৃত, প্রতিযোগিতামূলকতা বৃদ্ধি করে। |