انتخاب زبان

دیتاشیت کوپلر نوری ترانزیستوری EL816 سری 4 پین DIP - گزینه‌های بسته‌بندی - نسبت انتقال جریان 50-600% - ولتاژ ایزوله 5000Vrms - سند فنی

برگه داده فنی کوپلر نوری ترانزیستور نوری سری EL816 با 4 پایه DIP. ویژگی‌ها شامل نسبت انتقال جریان بالا (50-600%)، ولتاژ ایزوله 5000Vrms، محدوده دمای کاری گسترده (55- تا 110+ درجه سلسیوس) و گزینه‌های متنوع بسته‌بندی/CTR می‌باشد.
smdled.org | اندازه PDF: 0.7 مگابایت
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده‌اید
جلد سند PDF - دیتاشیت کوپلر نوری فتوترانزیستور EL816 سری 4 پین DIP - گزینه‌های پکیج - نسبت انتقال جریان 50-600% - ولتاژ ایزولاسیون 5000Vrms - سند فنی چینی

1. مرور کلی محصول

سری EL816 نمایانگر خانواده‌ای از کوپلرهای نوری فوتوترانزیستوری با بسته‌بندی دو ردیفه‌ی 4 پایه (DIP) به عنوان استاندارد صنعتی است. این قطعات به منظور ایجاد ایزولاسیون الکتریکی و انتقال سیگنال قابل اطمینان بین مدارهایی با پتانسیل‌های مختلف طراحی شده‌اند. هر واحد، یک دیود ساطع‌کننده مادون قرمز را که با یک آشکارساز فوتوترانزیستور سیلیکونی کوپل نوری شده است، در یک بسته‌بندی فشرده یکپارچه می‌کند.

عملکرد اصلی آن ایزوله‌سازی الکتریکی است که از حلقه‌های زمینی جلوگیری می‌کند، ترانزینت‌های ولتاژ بالا را مسدود می‌سازد و امکان انتقال سیگنال بین مدارهای با مرجع زمین یا سطوح ولتاژ متفاوت را فراهم می‌آورد. این سری با ساختار مستحکم خود مشخص می‌شود و ولتاژ ایزوله‌سازی بالا و طیف گسترده‌ای از سطوح نسبت انتقال جریان (CTR) را ارائه می‌دهد تا نیازهای کاربردی متنوع، از تشخیص سوئیچ ساده تا انتقال سیگنال خطی را برآورده سازد.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر نامی، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که می‌توانند منجر به آسیب دائمی شوند. دستگاه برای کار در این شرایط حدی طراحی نشده است.

2.2 ویژگی‌های نوری-الکتریکی

این پارامترها عملکرد قطعه را در شرایط کاری عادی تعریف می‌کنند (مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، Ta= 25°C).

2.2.1 ویژگی‌های دیود ورودی

2.2.2 مشخصه‌های ترانزیستور خروجی

2.3 مشخصه‌های انتقال

این‌ها حیاتی‌ترین پارامترها در طراحی کاربردی هستند که رابطه بین جریان ورودی و جریان خروجی را تعریف می‌کنند.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

سری EL816 از یک سیستم درجه‌بندی دقیق که تنها بر اساس نسبت انتقال جریان (CTR) است، استفاده می‌کند.

4. تحلیل منحنی عملکرد

اگرچه متن ارائه شده منحنی‌های خاصی را به تفصیل شرح نمی‌دهد، اما روندهای عملکرد معمول چنین قطعاتی در ادامه بر اساس پارامترهای ذکر شده تحلیل می‌شود.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

این سری گزینه‌های بسته‌بندی متنوعی را ارائه می‌دهد تا با فرآیندهای مونتاژ PCB و نیازهای فاصله‌گذاری مختلف سازگار شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

بر اساس حداکثر مقادیر مطلق و گزینه‌های بسته‌بندی.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

شماره قطعه از فرمت زیر پیروی می‌کند: EL816X(Y)(Z)-FV

تعداد بسته‌بندی:قطعات سوراخ‌گذاری شده به صورت لوله‌ای ارائه می‌شوند، هر لوله 100 عدد. قطعات SMD به صورت نوار رول ارائه می‌شوند: S1 هر رول 1500 عدد، S2 هر رول 2000 عدد.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

8.2 ملاحظات طراحی

9. مقایسه و تمایز فنی

مزایای کلیدی منعکس شده در مشخصات سری EL816:

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

11. نمونه‌های طراحی عملی

سناریو:ایزوله کردن یک پین GPIO میکروکنترلر 3.3V برای کنترل سیم پیچ رله 12V روی یک مدار مجزا.

  1. انتخاب قطعات:برای به دست آوردن حاشیه بهره مناسب، EL816C (CTR 200-400%) را انتخاب کنید. برای نمونه‌سازی اولیه از بسته‌بندی استاندارد DIP استفاده کنید.
  2. مدار ورودی:خروجی پین میکروکنترلر 3.3V است. VF~ 1.2V. هدف IF= 5mA (شرایط آزمایش استاندارد).
    Rlimit= (3.3V - 1.2V) / 0.005A = 420Ω. از مقاومت استاندارد 470Ω استفاده کنید. I واقعیF≈ (3.3-1.2)/470 = 4.5mA.
  3. مدار خروجی:ولتاژ کاری سیم پیچ رله 12 ولت، مقاومت سیم پیچ 240 اهم (نیاز به 50 میلی‌آمپر). جریان خروجی بیشینه اپتوکوپلرC(max)50 میلی‌آمپر است که به حد مجاز رسیده است. طراحی بهتر این است که از اپتوکوپلر برای راه‌اندازی یک ترانزیستور و سپس از آن ترانزیستور برای راه‌اندازی رله استفاده شود. برای نمایش، فرض کنید از یک رله سیگنال کوچک با سیم پیچ 12 ولت و 100 اهم (120 میلی‌آمپر) استفاده می‌شود. اپتوکوپلر نمی‌تواند مستقیماً آن را راه‌اندازی کند.
    در عوض، فتوترانزیستور به عنوان یک سوئیچ پیکربندی می‌شود تا بیس یک ترانزیستور NPN (مانند 2N2222) را به زمین بکشد. کلکتور فتوترانزیستور از طریق یک مقاومت بالا‌کش 10 کیلو‌اهم به منبع 12 ولت متصل شده و به بیس ترانزیستور NPN وصل می‌شود. امیتر به زمین متصل است. هنگامی که LED روشن است، فتوترانزیستور در حالت اشباع قرار می‌گیرد، بیس NPN را به زمین می‌کشد و آن را خاموش می‌کند. هنگامی که LED خاموش است، مقاومت 10 کیلو‌اهم، بیس NPN را بالا می‌کشد، آن را روشن کرده و به رله توان می‌دهد. یک دیود هرزگرد باید به موازات سیم پیچ رله نصب شود.
  4. ایزولاسیون:منبع تغذیه رله 12 ولت و منبع تغذیه میکروکنترلر 3.3 ولت باید کاملاً مستقل بوده و هیچ اتصال زمین مشترکی نداشته باشند تا ایزولاسیون حفظ شود.

12. اصل کار

EL816 یک قطعه نوری-الکترونیکی است. جریان اعمال شده به سمت ورودی (پین 1- آند و 2- کاتد) باعث می‌شود دیود نورافشان (LED) مادون قرمز فوتون ساطع کند. این فوتون‌ها از شکاف عایق شفاف (معمولاً پلاستیک قالب‌گیری شده) عبور کرده و به ناحیه بیس فتوترانزیستور سیلیکونی NPN در سمت خروجی (پین 3- امیتر و 4- کلکتور) برخورد می‌کنند.

فوتون‌های ورودی در پیوند بیس-کلکتور ترانزیستور جفت‌های الکترون-حفره تولید می‌کنند و به طور مؤثری به عنوان جریان بیس عمل می‌کنند. سپس، این جریان نوری توسط بهره جریان ترانزیستور (hFE) تقویت می‌شود و منجر به جریان کلکتور بزرگتری بین پین‌های 4 و 3 می‌شود. نکته کلیدی این است که سیگنال از طریق نور منتقل می‌شود، نه از طریق اتصال الکتریکی، و در نتیجه ایزولاسیون الکتریکی بین مدارهای ورودی و خروجی فراهم می‌کند. نسبت جریان کلکتور خروجی به جریان LED ورودی، نسبت انتقال جریان (CTR) نامیده می‌شود.

13. روندهای فناوری

کوپلرهای نوری فوتوترانزیستوری مانند EL816 نمایانگر یک فناوری ایزوله بالغ و مقرون‌به‌صرفه هستند. روندهای فعلی بازار قطعات ایزوله شامل موارد زیر است:

شرح اصطلاحات مشخصات LED

تفسیر کامل اصطلاحات فنی LED

1. شاخص‌های کلیدی عملکرد نوری-الکتریکی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
کارایی نوری (Luminous Efficacy) lm/W (لومن بر وات) شار نوری منتشر شده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بالاتر باشد، انرژی کمتری مصرف می‌شود. به طور مستقیم سطح راندمان انرژی چراغ و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری (Luminous Flux) lm (لومن) کل نور ساطع‌شده از منبع نور، که معمولاً به آن "روشنایی" می‌گویند. تعیین می‌کند که آیا چراغ به اندازه کافی روشن است یا خیر.
زاویه تابش (Viewing Angle) ° (درجه)، مانند 120° زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد و پهنای پرتو نور را تعیین می‌کند. بر محدوده و یکنواختی نور تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ (CCT) K (کلوین)، مانند 2700K/6500K گرمی یا سردی رنگ نور، مقادیر پایین متمایل به زرد/گرم، مقادیر بالا متمایل به سفید/سرد. تعیین کننده فضای روشنایی و کاربرد مناسب.
شاخص نمود رنگ (CRI / Ra) بدون واحد، 0–100 توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اشیاء، Ra≥80 مطلوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، برای مکان‌های با الزامات بالا مانند مراکز خرید و گالری‌های هنری استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ (SDCM) تعداد مراحل بیضی مک‌آدام، مانند "5-step" شاخص کمی برای یکنواختی رنگ، هرچه تعداد مراحل کمتر باشد، رنگ یکنواخت‌تر است. تضمین عدم تفاوت رنگ در بین چراغ‌های یک دسته.
طول موج غالب (Dominant Wavelength) نانومتر (nm)، مانند 620nm (قرمز) مقدار طول موج متناظر با رنگ LED رنگی. تعیین کننده فام (Hue) LED های تک رنگ مانند قرمز، زرد و سبز.
توزیع طیفی (Spectral Distribution) منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت نور ساطع‌شده از LED در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد. بر کیفیت رنگ‌دهی و رنگ تأثیر می‌گذارد.

2. پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم (Forward Voltage) Vf حداقل ولتاژ مورد نیاز برای روشن‌شدن LED، مشابه "آستانه راه‌اندازی". ولتاژ منبع تغذیه باید ≥ Vf باشد؛ در صورت اتصال سری چند LED، ولتاژها جمع می‌شوند.
جریان مستقیم (Forward Current) If مقدار جریانی که باعث نوردهی عادی LED می‌شود. معمولاً با درایور جریان ثابت کار می‌کند، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس (Pulse Current) Ifp جریان اوج قابل تحمل در مدت کوتاه، برای تنظیم نور یا فلش. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به دقت کنترل شود، در غیر این صورت باعث گرمای بیش از حد و آسیب می‌شود.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است شکست الکتریکی رخ دهد. در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری کرد.
مقاومت حرارتی (Thermal Resistance) Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به نقطه لحیم‌کاری، هرچه مقدار آن کمتر باشد، دفع حرارت بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیازمند طراحی خنک‌کننده قوی‌تر است، در غیر این صورت دمای اتصال افزایش می‌یابد.
تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD Immunity) V (HBM)، مانند 1000V توانایی مقاومت در برابر ضربه الکترواستاتیک، هرچه مقدار بالاتر باشد، آسیب‌پذیری در برابر الکتریسیته ساکن کمتر است. در فرآیند تولید باید اقدامات ضد الکتریسیته ساکن به خوبی رعایت شود، به ویژه برای LEDهای با حساسیت بالا.

3. مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح شاخص‌های کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال (Junction Temperature) Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. به ازای هر کاهش 10 درجه سانتی‌گراد، عمر ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد باعث کاهش نور و انحراف رنگ می‌شود.
افت نور (Lumen Depreciation) L70 / L80 (ساعت) زمان لازم برای کاهش روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه. تعریف مستقیم "عمر مفید" LED.
نرخ حفظ لومن (Lumen Maintenance) % (مانند 70%) درصد روشنایی باقیمانده پس از مدتی استفاده. نشان‌دهنده توانایی حفظ روشنایی پس از استفاده طولانی‌مدت.
جابجایی رنگ (Color Shift) Δu′v′ یا بیضی‌های مک‌آدام میزان تغییر رنگ در طول فرآیند استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی (Thermal Aging) کاهش عملکرد مواد تخریب مواد بسته‌بندی ناشی از دمای بالا در طولانی‌مدت. ممکن است منجر به کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

4. بسته‌بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک مواد پوششی که از تراشه محافظت کرده و رابط‌های نوری و حرارتی فراهم می‌کنند. EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم دارد؛ سرامیک اتلاف حرارت بهتر و طول عمر بیشتری دارد.
ساختار تراشه نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip) روش چیدمان الکترودهای تراشه. نصب معکوس خنک‌کنندگی بهتر و بازده نوری بالاتری دارد و برای توان‌های بالا مناسب است.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید روی تراشه آبی پوشش داده می‌شود، بخشی به نور زرد/قرمز تبدیل شده و با هم مخلوط می‌شوند تا نور سفید تولید شود. فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
طراحی لنز/اپتیک صفحه‌ای، ریزلنز، بازتاب کلی ساختار اپتیکی روی سطح بسته‌بندی، که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه تابش و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

پنجم: کنترل کیفیت و درجه‌بندی

اصطلاح محتوای درجه‌بندی توضیح ساده هدف
درجه‌بندی شار نوری کدها مانند 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس سطح روشنایی، هر گروه دارای حداقل/حداکثر مقدار لومن است. اطمینان از یکنواختی روشنایی در یک دسته محصول.
دسته‌بندی ولتاژ کدهایی مانند 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. برای تسهیل تطبیق منبع تغذیه درایور و بهبود بازدهی سیستم.
دسته‌بندی بر اساس رنگ 5-step MacAdam ellipse گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگی، اطمینان از قرارگیری رنگ در محدوده‌ای بسیار کوچک. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل یک چراغ.
درجه‌بندی دمای رنگ 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس دمای رنگ، هر گروه دارای محدوده مختصات مربوطه است. برآورده کردن نیازهای دمای رنگ برای سناریوهای مختلف.

ششم: آزمون و گواهی‌نامه

اصطلاح استاندارد/آزمایش توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمایش حفظ لومن روشنایی مداوم در شرایط دمای ثابت و ثبت داده‌های افت روشنایی. برای محاسبه عمر LED (همراه با TM-21).
TM-21 استاندارد استنتاج عمر محاسبه عمر در شرایط استفاده واقعی بر اساس داده‌های LM-80. ارائه پیش‌بینی علمی عمر.
استاندارد IESNA استاندارد انجمن مهندسی روشنایی شامل روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی می‌شود. مبنای آزمون پذیرفته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH گواهی زیست‌محیطی اطمینان از عدم وجود مواد مضر (مانند سرب، جیوه) در محصول. شرایط دسترسی به بازارهای بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهینامه بهره‌وری انرژی گواهینامه بهره‌وری انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. معمولاً در پروژه‌های خرید دولتی و یارانه‌ای استفاده می‌شود تا رقابت‌پذیری بازار افزایش یابد.