6-Pin SDIP Gate Driver Photocoupler ELS3150-G Series Datasheet - 1.0A Output Current - 5000Vrms Isolation - 30V Supply - English Technical Document

1. পণ্যের সারসংক্ষেপ

ELS3150-G সিরিজটি উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন, ৬-পিন সিঙ্গেল-ডুয়াল ইন-লাইন প্যাকেজ (SDIP) গেট ড্রাইভার ফটোকাপলারগুলির একটি পরিবারকে উপস্থাপন করে, যা IGBT এবং পাওয়ার MOSFET-এর জন্য শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য বিচ্ছিন্ন গেট ড্রাইভিংয়ের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। ডিভাইসটি একটি ইনফ্রারেড লাইট-এমিটিং ডায়োড (LED) সংহত করে যা একটি মনোলিথিক IC-এর সাথে অপটিক্যালি যুক্ত, যাতে একটি পাওয়ার আউটপুট স্টেজ রয়েছে। একটি মূল স্থাপত্য বৈশিষ্ট্য হল একটি অভ্যন্তরীণ শিল্ড যা কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট নয়েজের বিরুদ্ধে একটি গ্যারান্টিযুক্ত উচ্চ স্তরের অনাক্রম্যতা প্রদান করে, যা এটিকে চাহিদাপূর্ণ পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স পরিবেশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে সুইচিং নয়েজ প্রাধান্য পায়।

এই উপাদানের মূল কাজ হল একটি নিম্ন-ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ সার্কিট (মাইক্রোকন্ট্রোলার, DSP) এবং একটি পাওয়ার সুইচের উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-কারেন্ট গেটের মধ্যে বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা এবং সংকেত প্রেরণ প্রদান করা। এটি একটি লজিক-লেভেল ইনপুট সংকেতকে একটি উচ্চ-কারেন্ট গেট ড্রাইভ আউটপুটে রূপান্তরিত করে যা আধুনিক IGBT এবং MOSFET-এর উল্লেখযোগ্য গেট ক্যাপাসিট্যান্সকে দ্রুত চার্জ এবং ডিসচার্জ করতে সক্ষম, যা সুইচিং লস কমানো এবং নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

1.1 মূল সুবিধা এবং লক্ষ্য বাজার

ELS3150-G সিরিজটি পাওয়ার রূপান্তর এবং মোটর ড্রাইভ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বেশ কয়েকটি স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে। এর রেল-টু-রেল আউটপুট ভোল্টেজ ক্ষমতা নিশ্চিত করে যে গেট ড্রাইভ সংকেত VCC এবং VEE সরবরাহ রেলের মধ্যে সম্পূর্ণ ভোল্টেজ সুইং ব্যবহার করে, যা MOSFET-এ সর্বনিম্ন Rds(on) বা IGBT-তে হ্রাসকৃত স্যাচুরেশন ভোল্টেজের জন্য সর্বাধিক গেট ওভারড্রাইভ সরবরাহ করে। -40°C থেকে +110°C পর্যন্ত বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে গ্যারান্টিযুক্ত কর্মক্ষমতা বিস্তৃত তাপীয় পরিবর্তনের সম্মুখীন শিল্প ও অটোমোটিভ পরিবেশে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।

ডিভাইসটির ±15 kV/μs উচ্চ কমন-মোড ট্রানজিয়েন্ট ইমিউনিটি (CMTI) একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। ইনভার্টারের মতো ব্রিজ কনফিগারেশনে, একটি ডিভাইসের সুইচিং কমপ্লিমেন্টারি ডিভাইসের ড্রাইভারের আইসোলেশন ব্যারিয়ার জুড়ে উচ্চ dv/dt সৃষ্টি করে। উচ্চ CMTI এই নয়েজকে মিথ্যা ট্রিগারিং বা শুট-থ্রু অবস্থার কারণ হতে বাধা দেয়। 5000 V_rms আইসোলেশন ভোল্টেজ মিডিয়াম-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি শক্তিশালী নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে। আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা স্ট্যান্ডার্ড (UL, cUL, VDE ইত্যাদি) এবং পরিবেশগত নিয়ম (RoHS, হ্যালোজেন-মুক্ত) এর সাথে সম্মতি শিল্প মোটর ড্রাইভ এবং অনবরত বিদ্যুৎ সরবরাহ (UPS) থেকে ফ্যান হিটার এর মতো গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি পর্যন্ত বিশ্বব্যাপী বিপণিত চূড়ান্ত পণ্যগুলিতে এর ব্যবহার সহজতর করে।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি সেই চাপের সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এগুলি স্বাভাবিক অপারেশনের জন্য উদ্দেশ্যে তৈরি নয়।

• Input Forward Current (I_F): 25 mA DC maximum. This limits the continuous current through the input LED.
• Pulse Forward Current (I_FP)১ A ৩০০ pps-এ ≤১ μs পালসের জন্য। এটি সংক্ষিপ্ত, উচ্চ-কারেন্ট পালসের অনুমতি দেয় যা ন্যূনতম প্রচার বিলম্বের জন্য দ্রুত LED চালু করতে সাহায্য করে।
• আউটপুট সরবরাহ ভোল্টেজ (V_CC - V_EE): 10V থেকে 30V। এটি অনুমোদিত গেট ড্রাইভ সরবরাহ ভোল্টেজের পরিসীমা নির্ধারণ করে। IGBT-এর জন্য সাধারণত উচ্চ প্রান্তে (যেমন, 15V-20V) অপারেশন করা হয়, অন্যদিকে MOSFET-এর জন্য সাধারণত কম ভোল্টেজ (10V-12V) ব্যবহৃত হয়।
• Peak Output Voltage (V_O): 30V। আউটপুট পিন (পিন 5) এ V-এর সাপেক্ষে প্রদর্শিত হতে পারে এমন পরম সর্বোচ্চ ভোল্টেজ।_EE (পিন ৪)।
• সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট (আই_{ওপিএইচ}/I_OPL): ±1.0A. আউটপুট স্টেজ যে সর্বোচ্চ সোর্সিং (হাই-সাইড) এবং সিঙ্কিং (লো-সাইড) কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে তা এটিই। গেট ক্যাপাসিট্যান্স (Q_g) সরাসরি চার্জ/ডিসচার্জ করে বলে দ্রুত স্যুইচিং গতি অর্জনের জন্য এই কারেন্ট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• বিচ্ছিন্নতা ভোল্টেজ (ভি_{আইএসও}): ৫০০০ ভি_rms ১ মিনিটের জন্য। এটি ইনপুট এবং আউটপুট পাশের মধ্যে গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা বাধার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা রেটিং।
• অপারেটিং তাপমাত্রা (T_OPR): -40°C থেকে +110°C। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার পরিসীমা যার মধ্যে ডিভাইসটি তার প্রকাশিত স্পেসিফিকেশন পূরণের নিশ্চয়তা দেওয়া হয়।

2.2 ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল এবং ট্রান্সফার বৈশিষ্ট্য

এই পরামিতিগুলি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার পরিসরে স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে।

• Forward Voltage (V_F)I_F=10mA এ সর্বোচ্চ 1.8V। ইনপুট-সাইড কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টর ডিজাইন করতে এটি ব্যবহৃত হয়।
• সাপ্লাই কারেন্ট (I_CCH, আমি_CCL): সাধারণত ১.৪-১.৫ mA, সর্বোচ্চ ৩.২ mA। এটি আউটপুট-সাইড IC দ্বারা V_CC সরবরাহ, শক্তি অপচয় গণনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
• আউটপুট কারেন্ট ক্ষমতা (I_OH, আমি_OL): ডেটাশিট নির্দিষ্ট ভোল্টেজ ড্রপ শর্তের অধীনে সর্বনিম্ন আউটপুট কারেন্ট নির্দিষ্ট করে। উদাহরণস্বরূপ, এটি নিশ্চিত করে যে আউটপুট ভোল্টেজ (V_O) যখন V_EE+4V এ থাকে তখন সর্বনিম্ন সিঙ্ক কারেন্ট 1.0A। একটি সার্কিটে প্রকৃত পিক কারেন্ট গেট ড্রাইভ লুপ ইম্পিডেন্স এবং V_CC/V দ্বারা নির্ধারিত হবে।_EE সরবরাহ।
• আউটপুট ভোল্টেজ লেভেল (V_OH, V_OL): উচ্চ-স্তরের আউটপুট ভোল্টেজ V_CC এর 4V-এর মধ্যে থাকার নিশ্চয়তা দেওয়া হয় যখন 1A সিঙ্ক করছে, এবং V_CC যখন 100mA সিঙ্ক করছে। একইভাবে, নিম্ন-স্তরের আউটপুট V এর 4V এর মধ্যে থাকে_EE যখন 1A সোর্স করছে। এই "ভোল্টেজ ড্রপ" গুলি আউটপুট ট্রানজিস্টরের অন-রেজিস্ট্যান্সের কারণে হয়।
• Input Threshold Current (I_FLH)সর্বোচ্চ ৫ এমএ। এটি আউটপুটকে উচ্চ অবস্থায় স্যুইচ করার নিশ্চয়তা প্রদানের জন্য প্রয়োজনীয় সর্বোচ্চ ইনপুট এলইডি কারেন্ট (ধরে নেওয়া হচ্ছে V_CC UVLO থ্রেশহোল্ডের উপরে রয়েছে)। ইনপুট সার্কিটকে এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি কারেন্ট সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা (যেমন, ১০-১৬ এমএ) শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা নিশ্চিত করে এবং প্রচার বিলম্বের তারতম্য হ্রাস করে।
• আন্ডার-ভোল্টেজ লকআউট (UVLO): সরবরাহ ভোল্টেজ V_CC-V_EE এটি নিষ্ক্রিয় হয়ে যায় যখন সরবরাহ ভোল্টেজ UVLO- থ্রেশহোল্ডের নিচে নেমে যায় (ন্যূনতম 5.5V, সাধারণত 6.8V, সর্বোচ্চ 8V)। এটি পুনরায় সক্রিয় হয় যখন সরবরাহ ভোল্টেজ UVLO+ থ্রেশহোল্ডের উপরে উঠে যায় (ন্যূনতম 6.5V, সাধারণত 7.8V, সর্বোচ্চ 9V)। এই বৈশিষ্ট্যটি গেট ভোল্টেজ অপর্যাপ্ত থাকা অবস্থায় পাওয়ার ডিভাইসকে লিনিয়ার রিজিয়নে চালানো থেকে প্রতিরোধ করে, যা অতিরিক্ত তাপ সৃষ্টি এবং ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

2.3 Switching Characteristics

অ্যাপ্লিকেশনে সুইচিং গতি এবং সময় নির্ধারণের জন্য এই প্যারামিটারগুলো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• Propagation Delays (t_PLH, t_PHL): 60 ns min, 200 ns typ, 400 ns max. This is the time from the input LED current reaching 50% of its final value to the output reaching 50% of its final swing, for both low-to-high and high-to-low transitions. Matching between t_PLH and t_PHL পালস প্রস্থ বিকৃতি এড়াতে এটি গুরুত্বপূর্ণ।
• পালস প্রস্থ বিকৃতি (|t_PHL – t_PLH|)সর্বোচ্চ ১৫০ ন্যানোসেকেন্ড। এটি দুটি প্রসারণ বিলম্বের মধ্যকার পার্থক্য।
• প্রসারণ বিলম্ব স্কিউ (t_PSK)সর্বোচ্চ ১৫০ ন্যানোসেকেন্ড। এটি অভিন্ন অবস্থায় একই ডিভাইসের বিভিন্ন ইউনিটের মধ্যে প্রসারণ বিলম্বের তারতম্য। সমান্তরালে একাধিক ড্রাইভার ব্যবহার বা মাল্টি-চ্যানেল কনফিগারেশনে যেখানে টাইমিং অ্যালাইনমেন্ট প্রয়োজন, সেসব অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• Rise/Fall Times (t_R, t_F): সাধারণত 80 ns। এটি আউটপুট ভোল্টেজ তরঙ্গরূপের 10%-90% রূপান্তর সময়। দ্রুত Rise/Fall Times স্যুইচিং ক্ষতি হ্রাস করে কিন্তু EMI বৃদ্ধি করতে পারে।
• Common-Mode Transient Immunity (CMTI): ন্যূনতম ±15 kV/μs। এটি একটি আউটপুট গ্লিচ সৃষ্টি না করে আইসোলেশন বাধা জুড়ে প্রদর্শিত দ্রুত ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্ট প্রত্যাখ্যান করার ডিভাইসের ক্ষমতা পরিমাপ করে। পরীক্ষার শর্তাবলী (V_CM(=1500V) উচ্চ ভোল্টেজ সুইচিং সার্কিটে বাস্তব-বিশ্বের শব্দ অনুকরণ করে।

3. পারফরম্যান্স কার্ভ বিশ্লেষণ

প্রদত্ত বৈশিষ্ট্য বক্ররেখাগুলি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ডিভাইসের আচরণ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

3.1 Forward Voltage vs. Temperature (Fig.1)

The forward voltage (V_Fইনপুট LED-এর V_F একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ ধারণ করে, যা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। একটি নির্দিষ্ট ইনপুট কারেন্টের জন্য, এর অর্থ হল LED-এর পাওয়ার ডিসিপেশন উচ্চতর তাপমাত্রায় কিছুটা কমে যায়। ডিজাইনারদের নিশ্চিত করতে হবে যে কারেন্ট-লিমিটিং রেজিস্টরটি V_F ব্যবহার করে গণনা করা হয়েছে_F সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত অপারেটিং তাপমাত্রায়, যাতে নিশ্চিত করা যায় যে সর্বদা পর্যাপ্ত ড্রাইভ কারেন্ট উপলব্ধ রয়েছে।

3.2 Output Voltage vs. Output Current (Fig.2 & Fig.4)

এই কার্ভগুলি আউটপুট কারেন্টের একটি ফাংশন হিসাবে আউটপুট ট্রানজিস্টরের জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ দেখায়। ড্রপ কারেন্ট এবং তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়। 1A আউটপুটে, হাই-সাইড ড্রপ (V_HS)_CC-V_OH) can be over 2.5V at -40°C, and the low-side drop (V_OL-V_EE) ১১০°C তাপমাত্রায় ২.৫V-এর বেশি হতে পারে। IGBT/MOSFET-এ প্রয়োগ করা প্রকৃত গেট ভোল্টেজ নির্ধারণ করার সময় এটি বিবেচনায় নিতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, V_CC ১৫V এবং V_EE -৫V (মোট ২০V) হলে, উচ্চ তাপমাত্রায় ১A সরবরাহ করলে গেট উচ্চ ভোল্টেজ মাত্র ~১২.৫V এবং গেট নিম্ন ভোল্টেজ ~-২.৫V হতে পারে।

3.3 সরবরাহ কারেন্ট বনাম তাপমাত্রা (চিত্র ৬)

সরবরাহ কারেন্ট (I_CC) তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়। ডিভাইসের মোট পাওয়ার ডিসিপেশন গণনা করার সময় এটি গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে যখন একটি বোর্ডে একাধিক ড্রাইভার ব্যবহৃত হয়। পাওয়ার ডিসিপেশন P_D = (V_CC - V_EE) * আমি_CC + (আমি_OH*ভি_{CEsat_H} * ডিউটি) + (আই_OL*ভি_{সিইস্যাট_এল} * (১-ডিউটি)).

৪. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য

4.1 Pin Configuration and Function

The device uses a 6-pin SDIP package. The pinout is as follows:

• পিন ১: অ্যানোড ইনপুট LED-এর।
• পিন ২: সংযোগ নেই (NC). অভ্যন্তরীণভাবে সংযুক্ত নয়।
• পিন ৩: ক্যাথোড ইনপুট LED-এর।
• পিন ৪: V_EE. আউটপুট স্টেজের জন্য নেগেটিভ সাপ্লাই রেল। এটি গ্রাউন্ড (0V) বা নেগেটিভ টার্ন-অফ বায়াস প্রয়োজন এমন IGBT-এর জন্য একটি নেগেটিভ ভোল্টেজ হতে পারে।
• পিন ৫: ভি_আউট. গেট ড্রাইভ আউটপুট পিন। এটি সাধারণত একটি ছোট গেট রেজিস্টর (আর) এর মাধ্যমে সরাসরি আইজিবিটি বা মসফেটের গেটের সাথে সংযুক্ত থাকে।_g) সরাসরি চার্জ/ডিসচার্জ করে বলে দ্রুত স্যুইচিং গতি অর্জনের জন্য এই কারেন্ট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• পিন ৬: ভি_CCআউটপুট স্টেজের জন্য পজিটিভ সাপ্লাই রেল।

4.2 ক্রিটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন নোট

A 0.1 μF বাইপাস ক্যাপাসিটর অবশ্যই পিন 4 (V) এবং 6 (V) এর মধ্যে সংযুক্ত করতে হবে।_EE) এবং 6 (V_CC), ফটোকাপলার পিনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি স্থাপন করা উচিত। এই ক্যাপাসিটরটি দ্রুত সুইচিং ট্রানজিশনের সময় আউটপুট স্টেজের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্ট সরবরাহ করে। এই ক্যাপাসিটর না রাখা বা এটি খুব দূরে রাখলে আউটপুটে অত্যধিক রিংগিং, প্রোপাগেশন ডিলে বৃদ্ধি এবং সাপ্লাই বাউন্সের কারণে সম্ভাব্য ত্রুটি দেখা দিতে পারে।

5. সোল্ডারিং এবং অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

ডিভাইসটির সর্বোচ্চ সোল্ডারিং তাপমাত্রা রেটিং হল 10 সেকেন্ডের জন্য 260°C। এটি স্ট্যান্ডার্ড লেড-ফ্রি (Pb-free) রিফ্লো সোল্ডারিং প্রোফাইলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। ডিভাইসটিতে সংবেদনশীল সেমিকন্ডাক্টর উপাদান রয়েছে বলে স্ট্যান্ডার্ড ESD (ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ) হ্যান্ডলিং সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে। সুপারিশকৃত স্টোরেজ শর্ত হল নির্দিষ্ট স্টোরেজ তাপমাত্রা পরিসীমা -55°C থেকে +125°C এর মধ্যে একটি কম-আর্দ্রতা, অ্যান্টি-স্ট্যাটিক পরিবেশে।

6. Application Design Considerations

6.1 Typical Application Circuit

A typical gate drive circuit involves an input current-limiting resistor (R_in) LED এর সাথে সিরিজে সংযুক্ত একটি রেজিস্টর একটি কন্ট্রোল সিগন্যাল (যেমন, মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে 3.3V বা 5V) এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে। রেজিস্টরের মান হিসাব করা হয় R_in = (V_control - V_F) / I_F. I-এর জন্য 10-16 mA মান_F সুপারিশ করা হয়। আউটপুট সাইডে, V_CC এবং V_EE সরবরাহ একটি বিচ্ছিন্ন DC-DC কনভার্টার থেকে প্রাপ্ত। আউটপুট পিন একটি ছোট রেজিস্টর (R_g, উদাহরণস্বরূপ, ২-১০ Ω) যা সুইচিং গতি নিয়ন্ত্রণ করে এবং রিংিং প্রশমিত করে। ড্রাইভার বন্ধ থাকা অবস্থায় অতিরিক্ত নয়েজ ইমিউনিটির জন্য গেট থেকে সোর্স/ইমিটারে একটি ঐচ্ছিক পুল-ডাউন রেজিস্টর (যেমন, ১০kΩ) যোগ করা যেতে পারে।

৬.২ ডিজাইন গণনা ও ট্রেড-অফ

• গেট রেজিস্টর নির্বাচনএকটি ছোট R_g দ্রুত স্যুইচিং (কম স্যুইচিং লস) অনুমোদন করে কিন্তু পিক কারেন্ট, EMI, এবং গেট অসিলেশনের ঝুঁকি বৃদ্ধি করে। ড্রাইভারের ১A পিক কারেন্ট ক্ষমতা সরবরাহ ভোল্টেজ এবং গেট থ্রেশহোল্ডের উপর ভিত্তি করে একটি নিম্ন সীমা নির্ধারণ করে।
• পাওয়ার ডিসিপেশন: মোট পাওয়ার ডিসিপেশন অবশ্যই গণনা করতে হবে এবং ৩০০ mW সর্বোচ্চ রেটিং-এর বিপরীতে পরীক্ষা করতে হবে। ডিসিপেশন ইনপুট LED (I_F*ভি_F), the output IC quiescent current ((V_CC-V_EE)*I_CC), and the switching losses in the output stage. At high switching frequencies (up to 50 kHz max), switching losses become significant.
• Layout Considerations: উচ্চ-কারেন্ট পথের জন্য লুপ এলাকা হ্রাস করুন: ১) বাইপাস ক্যাপাসিটর (০.১μF) থেকে V_CC, V_EE, এবং V_আউট পিনসমূহ। ২) গেট ড্রাইভ লুপ V_আউট থেকে পাওয়ার ডিভাইস গেটের দিকে, R_gএর মাধ্যমে, পাওয়ার ডিভাইস সোর্স/ইমিটারে, এবং আবার V_EEএ ফিরে আসে। সংক্ষিপ্ত, চওড়া ট্রেস বা একটি গ্রাউন্ড প্লেন ব্যবহার করুন।

৭. প্রযুক্তিগত তুলনা ও অবস্থান

ELS3150-G সিরিজটি একটি শক্তিশালী, সাধারণ-উদ্দেশ্য গেট ড্রাইভার ফটোকাপলার হিসেবে অবস্থান করছে। একটি নির্দিষ্ট আউটপুট স্টেজবিহীন মৌলিক অপটোকাপলারের তুলনায়, এটি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর আউটপুট কারেন্ট (1A বনাম mA রেঞ্জ) প্রদান করে, যা একটি বাহ্যিক বাফার ছাড়াই মাঝারি-শক্তির ডিভাইসের সরাসরি চালনা সক্ষম করে। উচ্চতর সমন্বয় স্তর (যেমন, ডিস্যাচুরেশন শনাক্তকরণ, নরম টার্ন-অফ) সহ কিছু নতুনতর সমন্বিত ড্রাইভার আইসির তুলনায়, এটি একটি মৌলিক, নির্ভরযোগ্য বিচ্ছিন্নতা এবং চালনা কার্যকারিতা প্রদান করে, প্রায়শই কম খরচে এবং প্রমাণিত ফিল্ড নির্ভরযোগ্যতার সাথে। এর মূল পার্থক্যকারী বৈশিষ্ট্যগুলি হল 1A ড্রাইভ, উচ্চ CMTI, প্রশস্ত তাপমাত্রা পরিসর এবং প্রধান আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা মানদণ্ডের সাথে সঙ্গতির সমন্বয়।

8. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটারের ভিত্তিতে)

প্রশ্ন: আমি কি একটি একক +15V সরবরাহ (V_CC=15V, V_EE=0V) ব্যবহার করে একটি IGBT চালাতে পারি?
উত্তর: হ্যাঁ, এটি একটি সাধারণ কনফিগারেশন। আউটপুট প্রায় 0V এবং প্রায় 15V এর মধ্যে দোলন করবে। নিশ্চিত করুন যে IGBT-এর গেট-এমিটার ভোল্টেজ রেটিং অতিক্রম করা হয়নি এবং 15V সম্পূর্ণরূপে IGBT কে স্যাচুরেট করার জন্য পর্যাপ্ত (IGBT-এর V_{GE পরীক্ষা করুন)।} specification).

প্রশ্ন: আমার পরিমাপকৃত বিস্তার বিলম্ব কেন সাধারণ 200 ns-এর চেয়ে বেশি?
উত্তর: বিস্তার বিলম্ব একটি নির্দিষ্ট লোড (C_g=10nF, R_g=10Ω)। আপনার গেট ক্যাপাসিট্যান্স বেশি হলে বা গেট রেজিস্টর বেশি হলে, বিলম্ব বৃদ্ধি পাবে। এছাড়াও, নিশ্চিত করুন ইনপুট কারেন্ট I_F কমপক্ষে 10 mA এবং বাইপাস ক্যাপাসিটর সঠিকভাবে ইনস্টল করা আছে।

প্রশ্ন: 1A চালনা করার সময় আউটপুট ভোল্টেজ ড্রপ বেশি মনে হচ্ছে। এটি কি স্বাভাবিক?
A: হ্যাঁ, চিত্র ২ এবং ৪ দেখুন। 1A-এ 2-3V-এর ভোল্টেজ ড্রপ সাধারণ, বিশেষ করে চরম তাপমাত্রায়। এটি কার্যকর গেট ড্রাইভ ভোল্টেজ হ্রাস করে, যা ডিজাইনে বিবেচনা করতে হবে। যদি কম ড্রপ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়, কম R_ds(on) আউটপুট স্টেজ বা সমান্তরাল ডিভাইস (স্কিউ-এর প্রতি মনোযোগ দিয়ে) ব্যবহার বিবেচনা করুন।

9. Practical Application Example

দৃশ্যকল্প: একটি মোটর ড্রাইভের জন্য একটি সিঙ্গেল-ফেজ ইনভার্টার লেগে একটি 600V/30A IGBT চালনা করা।
DSP (3.3V) থেকে নিয়ন্ত্রণ সংকেত একটি 180Ω রোধের (I ≈ (3.3V-1.5V)/180Ω ≈ 10 mA) মাধ্যমে ফটোকাপলার ইনপুটের সাথে সংযুক্ত করা হয়।_F ≈ (3.3V-1.5V)/180Ω ≈ 10 mA)। আউটপুট সাইডে একটি বিচ্ছিন্ন ফ্লাইব্যাক কনভার্টার ব্যবহার করে +15V (V_CC) এবং -5V (V_EE) সরবরাহ, যা 20V গেট সুইং প্রদান করে। একটি 0.1μF সিরামিক ক্যাপাসিটর সরাসরি পিন 4 এবং 6 এর মধ্যে স্থাপন করা হয়েছে। আউটপুট (পিন 5) একটি 4.7Ω গেট রেজিস্টরের মাধ্যমে IGBT গেটের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে dV/dt নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং EMI কমানো যায়। নেগেটিভ টার্ন-অফ ভোল্টেজ মিলার ক্যাপাসিট্যান্সের কারণে ভুয়া টার্ন-অন প্রতিরোধে সহায়তা করে। উচ্চ CMTI রেটিং লেগের পরিপূরক IGBT সুইচ করার সময় উৎপন্ন উচ্চ dv/dt সত্ত্বেও নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে।

10. অপারেটিং প্রিন্সিপাল

The device operates on the principle of optical isolation. An electrical input signal applied to the LED (Pins 1 & 3) causes it to emit infrared light. This light traverses an optically transparent isolation barrier (typically a molded plastic) and strikes a photodiode array integrated into the output-side IC. The photocurrent generated is processed by the IC's internal circuitry to control a totem-pole output stage consisting of a high-side and a low-side transistor. This output stage can source and sink current to rapidly charge and discharge the capacitive load presented by the power device's gate. The internal metallic shield between the LED and the detector IC capacitively decouples them, greatly enhancing immunity to fast common-mode voltage transients.

১১. শিল্প প্রবণতা

গেট ড্রাইভার ফটোকাপলারের চাহিদা শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ, নবায়নযোগ্য শক্তি এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন খাতে নির্ভরযোগ্য উচ্চ-ভোল্টেজ আইসোলেশনের প্রয়োজনীয়তার দ্বারা চালিত হয়ে অটুট রয়েছে। এই পণ্য বিভাগকে প্রভাবিতকারী প্রধান প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে: ১) উচ্চতর সংহতি: বিচ্ছিন্ন প্যাকেজে উন্নত সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য যেমন ডিস্যাচুরেশন সনাক্তকরণ, সক্রিয় মিলার ক্ল্যাম্প এবং ত্রুটি প্রতিক্রিয়া চ্যানেল অন্তর্ভুক্ত করা। 2) উচ্চতর গতি এবং কম বিলম্ব স্কিউ: দ্রুত স্যুইচিং ওয়াইড-ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর (SiC, GaN) সমর্থন করার জন্য। 3) উন্নত নির্ভরযোগ্যতা মেট্রিক্স: অটোমোটিভ এবং অ্যারোস্পেস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দীর্ঘতর অপারেশনাল জীবনকালের পূর্বাভাস, উচ্চতর সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা এবং মহাজাগতিক বিকিরণের বিরুদ্ধে উন্নত রোবাস্টনেস। 4) প্যাকেজ মিনিয়েচারাইজেশনএকই বা আরও ভালো বিচ্ছিন্নতা রেটিং সহ ছোট সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজ (যেমন SO-8) এর দিকে অগ্রসর হওয়া, যাতে বোর্ডের জায়গা সাশ্রয় হয়। ELS3150-G এর উদাহরণে প্রদর্শিত অপটিক্যাল বিচ্ছিন্নতার মৌলিক আর্কিটেকচার, তার সরলতা, শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং প্রমাণিত দীর্ঘমেয়াদি নির্ভরযোগ্যতার কারণে একটি বিশ্বস্ত ও ব্যাপকভাবে গৃহীত সমাধান হিসাবে অব্যাহত রয়েছে।