8-পিন SOP ফটোট্রানজিস্টর অপটোকাপলার EL20X/EL21X সিরিজ ডেটাশিট - SO-8 প্যাকেজ - 3750Vrms বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

1. পণ্যের সারসংক্ষেপ

EL20X এবং EL21X সিরিজ হল ফটোট্রানজিস্টর-ভিত্তিক অপটোকাপলার (অপটো-কাপলার) পণ্য পরিবার, যা স্ট্যান্ডার্ড 8-পিন ছোট আউটলাইন প্যাকেজ (SOP) ব্যবহার করে। এই ডিভাইসগুলি ইনফ্রারেড লাইট-এমিটিং ডায়োড (LED) ব্যবহার করে সংকেত ফটোট্রানজিস্টর ডিটেক্টরে প্রেরণ করে, যার ফলে দুটি সার্কিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। তাদের প্রধান কাজ হল কোনো প্রত্যক্ষ বৈদ্যুতিক সংযোগ ছাড়াই, বিচ্ছিন্নতা বাধা জুড়ে বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণ করা, যার ফলে একটি সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে উচ্চ ভোল্টেজ বা শব্দের বিস্তার রোধ করা হয়।

এই সিরিজের মূল সুবিধা হল এর কমপ্যাক্ট, শিল্প-মানসম্মত SO-8 প্যাকেজ আকারের সাথে শক্তিশালী বিচ্ছিন্নতা কর্মক্ষমতার সমন্বয়। প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে 3750 V_rmsপর্যন্ত উচ্চ বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ, -55°C থেকে +110°C পর্যন্ত প্রশস্ত অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা এবং 80V উচ্চ কালেক্টর-ইমিটার ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (BV_সিইও)। ডিভাইসটি একাধিক কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR) গ্রেড অফার করে, যা ডিজাইনারদের তাদের নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের লাভের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী অপ্টিমাইজড মডেল নির্বাচন করতে সক্ষম করে। পরিবেশগত ও নিরাপত্তা মান যেমন হ্যালোজেন-মুক্ত, সীসা-মুক্ত, RoHS-সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং UL/cUL সার্টিফিকেশন পূরণ করে, যা এটিকে বিস্তৃত বাণিজ্যিক ও শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযোগী করে তোলে।

1.1 লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশন

এই অপটো-কাপলারগুলি ইলেকট্রনিক সিস্টেমে সাধারণ বিচ্ছিন্নতা এবং সুইচিং কাজের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। সাধারণ প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে:

• প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ সার্কিট:সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই (SMPS)-এ প্রতিক্রিয়া সংকেতকে বিচ্ছিন্ন করতে, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখতে এবং নিয়ন্ত্রণ IC রক্ষা করতে।
• সিস্টেম ইন্টারফেস:বিভিন্ন গ্রাউন্ড পটেনশিয়াল বা ভোল্টেজ লেভেলের সার্কিটের মধ্যে ডিজিটাল বা অ্যানালগ সিগন্যাল কাপলিং করা, যেমন মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং মোটর ড্রাইভার বা ইন্ডাস্ট্রিয়াল I/O মডিউলের ইন্টারফেসে।
• জেনারেল সুইচ:যান্ত্রিক রিলে প্রতিস্থাপন করে, শব্দহীন সলিড-স্টেট সিগন্যাল সুইচিং অর্জন করুন।
• পর্যবেক্ষণ ও সনাক্তকরণ সার্কিট:নিরাপত্তা পর্যবেক্ষণ, ত্রুটি সনাক্তকরণ বা লাইন পরীক্ষার মতো পরিস্থিতিতে যেখানে বিচ্ছিন্নতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

এই বিভাগে ডেটাশিটে উল্লিখিত মূল বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল প্যারামিটারগুলির বিস্তারিত ও বস্তুনিষ্ঠ ব্যাখ্যা প্রদান করা হয়েছে।

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি এমন স্ট্রেস সীমা সংজ্ঞায়িত করে যা ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতির কারণ হতে পারে। এই শর্তে অপারেশন নিশ্চিত করা যায় না।

• ইনপুট ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F):60 mA (অবিচ্ছিন্ন)। অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত পালসের (10 µs) জন্য, পিক ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_FM) হল 1 A, যা চালু হওয়ার সময়ের সার্জ অবস্থার সাথে সম্পর্কিত।
• ইনপুট বিপরীত ভোল্টেজ (V_R):6 V। ইনপুট LED-এর বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ তুলনামূলকভাবে কম; সার্কিট ডিজাইনে বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ প্রয়োগ এড়াতে সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে।
• আউটপুট কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজ (V_সিইও):80 V। এটি হল যখন বেস সার্কিট খোলা থাকে (কোন আলোক ইনপুট নেই), তখন ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর এবং ইমিটারের মধ্যে সর্বোচ্চ যে ভোল্টেজ সহ্য করা যায়।
• মোট পাওয়ার ডিসিপেশন (P_TOT):240 mW। এটি ইনপুট LED এবং আউটপুট ট্রানজিস্টর দ্বারা অপচয় করা যেতে পারে এমন সর্বাধিক মোট শক্তি। ইনপুট (P_D) এবং আউটপুট (P_C) এর পৃথক সীমা যথাক্রমে 90 mW এবং 150 mW।
• বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ (V_ISO):3750 V_rms, 1 মিনিটের জন্য স্থায়ী। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা প্যারামিটার, সমস্ত শর্ট-সার্কিট করা ইনপুট পিন (1-4) এবং সমস্ত শর্ট-সার্কিট করা আউটপুট পিন (5-8) এর মধ্যে এই এসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে পরীক্ষা করা হয়। এটি অভ্যন্তরীণ অন্তরণের ডাইইলেক্ট্রিক শক্তির প্রমাণ দেয়।
• অপারেটিং এবং স্টোরেজ তাপমাত্রা:-55°C থেকে +110°C (অপারেটিং), -55°C থেকে +125°C (স্টোরেজ)। এই প্রশস্ত পরিসীমা প্রতিকূল পরিবেশে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।

2.2 অপটোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য

এই পরামিতিগুলি প্রমিত পরীক্ষার শর্তে পরিমাপ করা হয় (অন্যথায় উল্লেখ না করা থাকলে, Ta=25°C), যা ডিভাইসের কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে।

2.2.1 ইনপুট (LED) বৈশিষ্ট্য

• ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F):টাইপিক্যাল মান ১.৩V, সর্বোচ্চ ১.৫V I_F= ১০ mA-তে। LED ড্রাইভার সার্কিটের জন্য প্রয়োজনীয় কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর গণনা করতে এটি ব্যবহৃত হয়।
• রিভার্স কারেন্ট (I_R):V_R= ৬V-তে সর্বোচ্চ ১০০ µA, যা LED-এর অফ স্টেটে লিকেজ কারেন্ট নির্দেশ করে।

2.2.2 আউটপুট (ফটোট্রানজিস্টর) বৈশিষ্ট্য

• কালেক্টর-ইমিটার ডার্ক কারেন্ট (I_সিইও):V_CE= 10V, I_F= 0mA হলে সর্বোচ্চ 50 nA। এটি আলোর অনুপস্থিতিতে ফটোট্রানজিস্টরের লিকেজ কারেন্ট, যা "অফ" অবস্থার সিগন্যাল লেভেল নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
• কালেক্টর-ইমিটার স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (V_CE(sat)):I_F= 10mA, I_C= 2mA হলে সর্বোচ্চ 0.4V। ডিভাইসটি সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হলে, কম স্যাচুরেশন ভোল্টেজ ভোল্টেজ ড্রপ এবং পাওয়ার লস কমানোর সহায়তা করে।

2.2.3 ট্রান্সফার বৈশিষ্ট্য

অপটোকাপলারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার হল কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR)।

• সংজ্ঞা:CTR = (I_C/ I_F) * 100%, যেখানে I_Cহল ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর কারেন্ট, I_Fহল LED-এর ফরোয়ার্ড কারেন্ট। এটি ইনপুট কারেন্টকে আউটপুট কারেন্টে রূপান্তরের দক্ষতা নির্দেশ করে।
• গ্রেডিং সিস্টেম:নকশার সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে এই সিরিজটি নির্দিষ্ট CTR গ্রেডে বিভক্ত।
  • EL20X সিরিজ (I_F=10mA-এ স্ট্যান্ডার্ড CTR):EL205 (40-80%), EL206 (63-125%), EL207 (100-200%), EL208 (160-320%)।
  • EL21X সিরিজ (I_F=10mA-এ সর্বনিম্ন CTR):EL211（>20%）、EL212（>50%）、EL213（>100%）。
  • নিম্ন কারেন্ট CTR (I_F=1mA-এ):কম LED কারেন্টে কাজ করার জন্য বিভিন্ন মডেল (EL215, EL216, EL217) নির্দিষ্ট করা হয়েছে, যা নির্দেশ করে যে CTR I-এর উপর নির্ভরশীল।_F.
• সুইচিং গতি:নির্ধারিত পরীক্ষার শর্তে (V_{=10V, I}=2mA, R_{=100Ω), typical turn-on time (t}on_r) এবং বন্ধ হওয়ার সময় (t_foff_CC) প্রতিটি 3.0 µs, আরোহণ সময় (t_C) হল 1.6 µs, পতনের সময় (t_L) হল 2.2 µs। এই পরামিতিগুলি প্রেরণযোগ্য সংকেতের সর্বোচ্চ কম্পাঙ্ককে সীমাবদ্ধ করে।
• বিচ্ছিন্নতা পরামিতি:বিচ্ছিন্নতা রোধ (R_IO) সাধারণ মান 10¹¹Ω, ইনপুট এবং আউটপুট ক্যাপাসিটর (C_IO) সাধারণ মান 0.5 pF। শব্দপূর্ণ পরিবেশে উচ্চ কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI) বজায় রাখতে কম ক্যাপাসিট্যান্স অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

3. পারফরম্যান্স কার্ভ বিশ্লেষণ

যদিও সরবরাহকৃত PDF উদ্ধৃতিতে সাধারণ বৈশিষ্ট্য বক্ররেখার উল্লেখ আছে কিন্তু প্রদর্শিত হয়নি, তার সাধারণ উদ্দেশ্য এবং নকশার উপর প্রভাব নিম্নরূপে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

3.1 কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR) বনাম ফরোয়ার্ড কারেন্ট (I_F)

সাধারণ বক্ররেখা দেখাবে যে CTR ধ্রুবক নয়। এটি সাধারণত একটি নির্দিষ্ট I_Fএ সর্বোচ্চ মানে পৌঁছায় (এই ধরনের ডিভাইসের জন্য সাধারণত 1-10 mA পরিসরে), এবং কম ও বেশি কারেন্টে হ্রাস পায়। ডিজাইনারদের অবশ্যই তাদের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পর্যাপ্ত লাভ এবং রৈখিকতা প্রদানকারী সর্বোত্তম অপারেটিং পয়েন্ট নির্বাচন করতে এই বক্ররেখা উল্লেখ করতে হবে।

3.2 CTR এবং তাপমাত্রার সম্পর্ক

CTR-এর একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে; এটি পরিবেষ্টন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। -55°C থেকে +110°C সম্পূর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করার জন্য ডিজাইন করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সার্কিট ডিজাইনকে নিশ্চিত করতে হবে যে সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত তাপমাত্রায় (যখন CTR সর্বনিম্ন থাকে) এটি সঠিকভাবে কাজ করে (যেমন, পর্যাপ্ত আউটপুট সুইং বা সুইচিং ক্ষমতা)।

3.3 কালেক্টর কারেন্ট এবং কালেক্টর-এমিটার ভোল্টেজের সম্পর্ক

এই সেটটি বিভিন্ন I_Fমান সহ প্যারামিটারযুক্ত কার্ভগুলি ফটোট্রানজিস্টরের আউটপুট বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এটি স্যাচুরেশন অঞ্চল (V_CEকম, I_Cপ্রধানত I_Fনিয়ন্ত্রণ) এবং সক্রিয়/রৈখিক অঞ্চল। এটি রৈখিক বিচ্ছিন্নতা পরিবর্ধক ডিজাইন করতে বা নিশ্চিত করতে যে ডিভাইসটি সম্পূর্ণরূপে স্যাচুরেটেড হয় যখন এটি সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

4. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজিং তথ্য

4.1 পিন কনফিগারেশন

8 পিন SOP প্যাকেজের পিন বিন্যাস নিম্নরূপ:পিন 1:অ্যানোড,পিন 2:ক্যাথোড,পিন 3, 4, 8:সংযোগ নেই (NC),পিন 5:ইমিটার,পিন 6:কালেক্টর,পিন 7:বেস। বেস পিনটি বাইরের দিকে বের করা হয়েছে, যা নকশার নমনীয়তা প্রদান করে। সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতার জন্য এটি খোলা রাখা যেতে পারে, সংবেদনশীলতা কমাতে এবং সুইচিং গতি বাড়াতে এমিটারের সাথে একটি রোধের মাধ্যমে সংযুক্ত করা যেতে পারে, বা নির্দিষ্ট কনফিগারেশনে প্রতিক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

4.2 প্যাকেজ মাত্রা এবং PCB লেআউট

ডিভাইসটি স্ট্যান্ডার্ড SO-8 এনক্যাপসুলেশন মাত্রা মেনে চলে। ডেটাশিটে বিস্তারিত যান্ত্রিক অঙ্কন রয়েছে, মাত্রাগুলি মিলিমিটারে দেওয়া আছে। পৃষ্ঠ-মাউন্ট অ্যাসেম্বলির জন্য সুপারিশকৃত প্যাড লেআউটও সরবরাহ করা হয়েছে। নির্ভরযোগ্য সোল্ডার জয়েন্ট অর্জন এবং রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের সময় টম্বস্টোনিংয়ের মতো সমস্যা প্রতিরোধের জন্য এই প্যাড প্যাটার্ন অনুসরণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এনক্যাপসুলেশন আউটলাইন স্বয়ংক্রিয় প্লেসমেন্ট সরঞ্জামের সাথে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।

5. ঢালাই ও সংযোজন নির্দেশিকা

সোল্ডারিং তাপমাত্রার পরম সর্বোচ্চ রেটিং হল 260°C, 10 সেকেন্ডের জন্য। এটি সীসাবিহীন রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার একটি সাধারণ রেটিং। আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা স্তর (MSL) এবং রিফ্লো প্রোফাইলের জন্য IPC/JEDEC J-STD-020-এর মান নির্দেশিকা অনুসরণ করা উচিত। ব্যবহার না করা পর্যন্ত ডিভাইসটি তার আসল আর্দ্রতা-প্রতিরোধী ব্যাগে সংরক্ষণ করা উচিত। যদি এটি তার MSL স্তরের বাইরে পরিবেশগত আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে, তবে রিফ্লোর সময় "পপকর্ন" ক্ষতি রোধ করতে সোল্ডারিংয়ের আগে বেকিং প্রয়োজন।

6. প্যাকেজিং ও অর্ডার তথ্য

6.1 মডেল নামকরণ নিয়ম

মডেল নিম্নলিখিত বিন্যাস অনুসরণ করে:EL2XX(Y)-V

• XX:মডেল (05, 06, 07, 08, 11, 12, 13, 15, 16, 17)। CTR গ্রেড সংজ্ঞায়িত করুন।
• Y:টেপ এবং রিল প্যাকেজিং বিকল্প (TA, TB, বা টিউব প্যাকেজিং নির্দেশ করতে কিছুই নেই)।
• V:ঐচ্ছিক প্রত্যয়, VDE নিরাপত্তা প্রত্যয়ন অন্তর্ভুক্ত বোঝায়।

6.2 প্যাকেজিং বিকল্প

• টিউব প্যাকেজিং:প্রতি টিউবে ১০০টি। প্রোটোটাইপ তৈরী বা ছোট আকারের ম্যানুয়াল অ্যাসেম্বলির জন্য উপযুক্ত।
• রিল প্যাকেজিং:প্রতি রিলে ২০০০টি। বড় আকারের স্বয়ংক্রিয় অ্যাসেম্বলি লাইনের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা। ডেটাশিটে বিস্তারিত রিল টেপ স্পেসিফিকেশন (পকেট মাত্রা, টেপ প্রস্থ, রিল ব্যাস) অন্তর্ভুক্ত।

6.3 ডিভাইস আইডেন্টিফিকেশন

প্যাকেজের শীর্ষে "EL" (প্রস্তুতকারক কোড), মডেল নম্বর (যেমন 207), ১-অঙ্কের বছর কোড (Y) এবং ২-অঙ্কের সপ্তাহ কোড (WW) চিহ্নিত থাকে। VDE প্রত্যয়িত সংস্করণের জন্য, ঐচ্ছিক "V" থাকতে পারে। এই চিহ্নিতকরণ উপাদানের ট্রেসেবিলিটি এবং যাচাইকরণের অনুমতি দেয়।

7. অ্যাপ্লিকেশন ডিজাইন বিবেচ্য বিষয়

7.1 ড্রাইভ ইনপুট LED

LED ড্রাইভ করতে অবশ্যই একটি কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর ব্যবহার করতে হবে। রেজিস্টরের মান R হিসাবে গণনা করা হয়_সীমা= (V_{ড্রাইভ}- V_F) / I_F। ডেটাশিটে উল্লিখিত সর্বোচ্চ V ব্যবহার করুন_F, যাতে সকল অবস্থায় প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন I নিশ্চিত করা যায়_F। ডিজিটাল সুইচের জন্য, ডিভাইসের সুইচিং গতি বিবেচনা করে, ড্রাইভার সার্কিট প্রয়োজনীয় I সরবরাহ করতে সক্ষম তা নিশ্চিত করুন_Fপ্রয়োজনীয় সময়ের মধ্যে কাঙ্ক্ষিত আউটপুট অবস্থা অর্জনের জন্য।

7.2 আউটপুট সার্কিট ডিজাইন

সংগ্রাহক এবং V এর মধ্যে সংযুক্ত_Lলোড রেজিস্টর (R_CC) আউটপুট ভোল্টেজ সুইং এবং সুইচিং গতি নির্ধারণ করে। ছোট R_Lদ্রুত সুইচিং গতি প্রদান করে (ছোট RC টাইম কনস্ট্যান্টের কারণে), তবে এটি ছোট আউটপুট ভোল্টেজ সুইং এবং উচ্চ শক্তি খরচের দিকে নিয়ে যায়। বড় R_Lবড় সুইং প্রদান করে তবে গতি ধীর। নির্বাচিত I_Fএবং CTR নিশ্চিত করতে হবে যে ফটোট্রানজিস্টর চালু অবস্থায় পর্যাপ্ত কারেন্ট শোষণ করতে পারে, আউটপুট ভোল্টেজকে রিসিভিং সার্কিটের লজিক লো-লেভেল থ্রেশহোল্ডের নিচে নামিয়ে আনতে।

7.3 বেস পিন ব্যবহার

বেস পিন (পিন 7) খোলা রাখলে সর্বোচ্চ CTR এবং সংবেদনশীলতা পাওয়া যায়। বেস এবং ইমিটার (পিন 5) এর মধ্যে একটি রেজিস্টর (সাধারণত 100 kΩ থেকে 1 MΩ রেঞ্জে) সংযোগ করলে কিছু ফটো-জেনারেটেড বেস কারেন্ট শান্ট হয়, কার্যকর লাভ (CTR) কমে যায়, কিন্তু সুইচিং গতি, বিশেষ করে বন্ধ হওয়ার সময় (t_offএটি উচ্চ-গতির ডিজিটাল আইসোলেশন অ্যাপ্লিকেশনে একটি সাধারণ ট্রেড-অফ।

7.4 নির্ভরযোগ্য বিচ্ছিন্নতা নিশ্চিত করা

রেটেড আইসোলেশন ভোল্টেজ বজায় রাখতে, সঠিক PCB লেআউট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রযোজ্য নিরাপত্তা মান (যেমন IEC 60950, IEC 60601) অনুসারে, PCB-তে ইনপুট এবং আউটপুট সাইডের কপার ট্রেসের মধ্যে পর্যাপ্ত ক্রিপেজ দূরত্ব এবং ক্লিয়ারেন্স বজায় রাখুন। কম্পোনেন্টের ভিতরের আইসোলেশন ব্যারিয়ার সার্টিফাইড, কিন্তু PCB লেআউট যেন এটিকে ক্ষতিগ্রস্ত না করে।

8. প্রযুক্তিগত তুলনা ও নির্বাচন নির্দেশিকা

EL20X/EL21X সিরিজটি স্ট্যান্ডার্ড SO-8 প্যাকেজে 3750V পর্যন্ত_rmsবিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজের জন্য উল্লেখযোগ্য, যা অনেক মৌলিক 4-পিন অপটোকাপলারের চেয়ে বেশি। আরও উন্নত ডিজিটাল আইসোলেটরগুলির (CMOS প্রযুক্তি ব্যবহার করে) তুলনায়, এই ধরনের ফটোট্রানজিস্টর অপটোকাপলারগুলি সাধারণত ধীর গতির, কম CTR থাকে এবং সময়ের সাথে CTR হ্রাস পায়। যাইহোক, তারা DC এবং নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি AC সংকেত বিচ্ছিন্নতার জন্য অসাধারণ কমন-মোড প্রতিরোধ, সরলতা এবং মজবুততা প্রদান করে। মূল নির্বাচন মানদণ্ড হল: প্রয়োজনীয় বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ, অপারেটিং I_Fএ প্রয়োজনীয় CTR, গ্রহণযোগ্য সুইচিং গতি এবং অপারেটিং তাপমাত্রার পরিসর।

9. সাধারণ প্রশ্নাবলী (FAQ)

9.1 EL20X এবং EL21X সিরিজের মধ্যে পার্থক্য কী?

EL20X সিরিজে (EL205-EL208) CTR-এর সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ মান (একটি "গ্রেডেড" পরিসীমা) নির্ধারণ করা হয়েছে, যা আরও কঠোর প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। EL21X সিরিজে (EL211-EL213) শুধুমাত্র সর্বনিম্ন CTR মান নির্ধারণ করা হয়েছে, যার ফলে প্রকৃত মানের বিস্তার আরও বিস্তৃত হতে পারে, তবে খরচ কম হতে পারে।

9.2 তাপমাত্রা কর্মক্ষমতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে CTR হ্রাস পায়। পুরো তাপমাত্রা পরিসরে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য, ডিজাইন গণনায় সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রায় প্রত্যাশিত সর্বনিম্ন CTR ব্যবহার করা উচিত। ডেটাশিট সাধারণত এর জন্য ডিরেটিং কার্ভ বা তাপমাত্রা সহগ প্রদান করে।

9.3 এই ডিভাইসটি অ্যানালগ সিগন্যাল বিচ্ছিন্নতার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে?

হ্যাঁ, তবে সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ফটোট্রানজিস্টরের প্রতিক্রিয়া অরৈখিক এবং CTR I_Fএবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়। রৈখিক অ্যানালগ বিচ্ছিন্নতার জন্য, প্রতিক্রিয়াকে রৈখিক করতে অতিরিক্ত বাহ্যিক সার্কিট (অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার, প্রতিক্রিয়া) প্রয়োজন, অথবা ডেডিকেটেড লিনিয়ার অপটোকাপলার বিবেচনা করা উচিত।

9.4 মডেলের "V" অপশনটির উদ্দেশ্য কী?

"-V" প্রত্যয়টি নির্দেশ করে যে এই নির্দিষ্ট ইউনিটটি VDE (ভেরিন ডয়েচার ইলেক্ট্রোটেকনিকার) দ্বারা শক্তিশালী অন্তরণের জন্য নিরাপত্তা মানদণ্ড অনুসারে পরীক্ষিত এবং প্রত্যয়িত। এটি সাধারণত ইউরোপীয় বাজারে বিক্রির জন্য পণ্যের একটি প্রয়োজনীয়তা।

10. বাস্তব নকশা উদাহরণ

দৃশ্য:অন্য একটি সার্কিটে 12V রিলে কয়েল নিয়ন্ত্রণ করতে একটি 3.3V মাইক্রোকন্ট্রোলারের GPIO পিনকে বিচ্ছিন্ন করুন। রিলে কয়েলটি সক্রিয় হতে 50mA প্রয়োজন।

ডিজাইন ধাপ:

1. ইন্টারফেস নির্বাচন:রিলে-এর লো-সাইড সুইচ হিসেবে অপটোকাপলার ব্যবহার করুন। মাইক্রোকন্ট্রোলার LED সাইড চালায়। ফটোট্রানজিস্টর রিলে কয়েল কারেন্ট গ্রহণ করবে।
2. ডিভাইস নির্বাচন:পর্যাপ্ত CTR সহ একটি মডেল নির্বাচন করুন। প্রয়োজনীয় I_C= 50mA। লক্ষ্য যদি MCU থেকে I_F= 5mA সরবরাহ করা হয়, তাহলে প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন CTR = (50mA / 5mA)*100% = 1000%। একটি স্ট্যান্ডার্ড ফটোট্রানজিস্টর এই মান প্রদান করতে পারে না। অতএব, অপটোকাপলারটিকে একটি ছোট ট্রানজিস্টর ("পোস্ট ট্রানজিস্টর") চালিত করতে হবে, যা তারপর রিলে চালিত করবে। ভাল লাভের জন্য EL207 (CTR 100-200%) নির্বাচন করুন।
3. ইনপুট সার্কিট:MCU GPIO（3.3V）-> 限流电阻R1 -> EL207引脚1（阳极）和2（阴极）。R1 = (3.3V - 1.5V) / 0.005A = 360Ω（使用330Ω标准值）。
4. আউটপুট সার্কিট:12V电源 -> 继电器线圈 -> EL207的集电极（引脚6）。发射极（引脚5）接地。必须在继电器线圈两端反向并联一个续流二极管，以保护光敏三极管在关断时免受电压尖峰的影响。可以在引脚7添加一个基极-发射极电阻（例如1 MΩ）以改善关断速度。
5. যাচাইকরণ:I_F=5mA-তে, সর্বনিম্ন CTR 100% I প্রদান করতে পারে_C= 5mA। এটি উচ্চ লাভ সহ একটি ছোট BJT (যেমন 2N3904) সম্পৃক্ত করার জন্য যথেষ্ট, যা তারপর 50mA রিলে কয়েল সুইচ করতে পারে।

11. কার্যপ্রণালী

অপটোকাপলার দুটি প্রধান উপাদান নিয়ে গঠিত, যা একটি আলোরোধী প্যাকেজের মধ্যে আবদ্ধ থাকে। ইনপুট সাইডে, একটি ইনফ্রারেড গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs) লাইট-এমিটিং ডায়োড (LED) কারেন্টকে ইনফ্রারেড আলোতে রূপান্তরিত করে। এই আলোর তীব্রতা LED-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F) এর সমানুপাতিক। এই আলো একটি স্বচ্ছ বিচ্ছিন্নতা ফাঁক (সাধারণত ডাইইলেকট্রিক জেল দ্বারা পূর্ণ) অতিক্রম করে এবং আউটপুট সাইডের একটি সিলিকন ফটোট্রানজিস্টরে আপতিত হয়। ফটোট্রানজিস্টরের বেস অঞ্চলটি এই নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর প্রতি সংবেদনশীল হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে। আপতিত ফোটনগুলি বেস-কালেক্টর জাংশনে ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি করে, যা বেস কারেন্ট হিসাবে ফটোকারেন্ট গঠন করে। তারপর এই ফটো-জেনারেটেড বেস কারেন্ট ট্রানজিস্টরের কারেন্ট গেইন (h_FE) দ্বারা পরিবর্ধিত হয়ে একটি বৃহত্তর কালেক্টর কারেন্ট (I_C)। অনুপাত I_C/I_Fএটি কারেন্ট ট্রান্সফার রেশিও (CTR)। মূল বিষয় হল যে সংকেত আলোর মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়, যা অভ্যন্তরীণ অন্তরক উপাদানের ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং LED এবং ট্রানজিস্টরের মধ্যে দূরত্ব দ্বারা নির্ধারিত বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে।

12. প্রযুক্তিগত প্রবণতা

EL20X/EL21X এর মতো ফটোট্রানজিস্টর-ভিত্তিক অপটোকাপলারগুলি একটি পরিপক্ব এবং নির্ভরযোগ্য বিচ্ছিন্নতা প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্ব করে। বর্তমান সংকেত বিচ্ছিন্নতার প্রবণতার মধ্যে রয়েছে ক্রমবর্ধমানভাবে CMOS প্রযুক্তি এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি বা ক্যাপাসিটিভ কাপলিং-ভিত্তিকডিজিটাল আইসোলেটর。这些在速度（高达数百Mbps）、功耗、尺寸和寿命（无LED退化）方面具有显著优势。然而，传统光电耦合器在需要极高隔离电压（>5kV）、优异的共模瞬态抗扰度（CMTI）、简单性以及直流和低频隔离的成本效益的应用中仍保持强势地位。光电耦合器技术本身也在不断发展，例如将光敏三极管与基极-发射极电阻集成以提高速度（如基极引脚的可用性所示），以及开发具有更高爬电距离/电气间隙的封装以满足加强绝缘要求。