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

EL847 श्रृंखला के लिए विस्तृत तकनीकी डेटाशीट, जो एक 16-पिन DIP फोटोट्रांजिस्टर फोटोकपलर है जिसमें उच्च अलगाव वोल्टेज, विस्तृत CTR रेंज और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अनुमोदन हैं।
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PDF दस्तावेज़ कवर - EL847 श्रृंखला फोटोकपलर डेटाशीट - 16-पिन DIP पैकेज - इंसुलेशन 5000Vrms - CTR 50-600% - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

EL847 श्रृंखला एक मानक 16-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) में रखे गए चार-चैनल फोटोट्रांजिस्टर फोटोकपलर के परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। प्रत्येक चैनल एक इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड को एक फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर से ऑप्टिकली युग्मित करता है, जो इनपुट और आउटपुट सर्किट के बीच मजबूत विद्युत अलगाव प्रदान करता है। यह उपकरण उन वातावरणों में विश्वसनीय सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां विभवांतर और नॉइज़ इम्यूनिटी महत्वपूर्ण चिंताएं हैं।

मूल कार्य प्रकाश का उपयोग करके विद्युत संकेतों को स्थानांतरित करना है, जिससे गैल्वेनिक अलगाव प्राप्त होता है। यह ग्राउंड लूप को रोकता है, शोर को दबाता है, और संवेदनशील सर्किटरी को उच्च-वोल्टेज क्षणिक वोल्टेज से बचाता है। यह श्रृंखला मानक थ्रू-होल DIP और सरफेस-माउंट (SMD) लीड फॉर्म विकल्पों दोनों में उपलब्ध है, जो विभिन्न PCB असेंबली प्रक्रियाओं के लिए लचीलापन प्रदान करती है।

2. Technical Parameter Deep Dive

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों (TA = 25°C जब तक अन्यथा नोट न किया गया हो) के तहत डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (LED साइड)

2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर साइड)

2.2.3 स्थानांतरण विशेषताएँ

3. Performance Curve Analysis

डेटाशीट में विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं (हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विस्तृत नहीं)। ये आम तौर पर प्रमुख मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाते हैं, जो डिजाइनरों को सारणीबद्ध न्यूनतम/विशिष्ट/अधिकतम मूल्यों से परे डिवाइस व्यवहार की गहरी समझ प्रदान करते हैं।

4. Mechanical & Package Information

4.1 Package Dimensions

यह डिवाइस दो प्राथमिक लीड फॉर्म विकल्पों में पेश किया जाता है:

  1. Standard DIP Type: 2.54mm (100-mil) पिच पर 16 पिनों के साथ थ्रू-होल पैकेज। विस्तृत आयामी चित्र बॉडी की लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन की लंबाई और अंतराल निर्दिष्ट करते हैं।
  2. Option S Type (Surface Mount): Gull-wing lead form for SMD assembly. Dimensions include footprint recommendations for PCB land pattern design.

A key safety-related mechanical feature is the creepage distance 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 पिनआउट और स्कीमैटिक

पिन कॉन्फ़िगरेशन सीधा और सभी चैनलों में सुसंगत है:

यह व्यवस्था सभी इनपुट को एक तरफ (पिन 1-8) और सभी आउटपुट को विपरीत तरफ (पिन 9-16) समूहित करती है, जो भौतिक रूप से अलगाव अवरोध को मजबूत करती है।

4.3 Device Marking

Devices are marked on the top with "EL847" (device number), followed by a 1-digit year code (Y), a 2-digit week code (WW), and an optional "V" suffix denoting VDE approval for that unit.

5. Soldering & Assembly Guidelines

5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

The datasheet provides a detailed reflow profile compliant with IPC/JEDEC J-STD-020D for lead-free soldering:

थर्मल स्ट्रेस के कारण पैकेज क्रैकिंग, डिलैमिनेशन, या आंतरिक डाई और वायर बॉन्ड्स को नुकसान से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

6. Packaging & Ordering Information

EL847 श्रृंखला को पार्ट नंबर प्रारूप का उपयोग करके ऑर्डर किया जाता है: EL847X-V.

पैकिंग: दोनों प्रकार 20 इकाइयों वाली ट्यूबों में आपूर्ति किए जाते हैं।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

EL847 बहुमुखी है और विभिन्न विन्यासों में उपयोग किया जा सकता है:

  1. डिजिटल सिग्नल आइसोलेशन: इनपुट LED को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ सीरीज़ में जोड़कर एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से कनेक्ट करें। आउटपुट कलेक्टर को एक रेसिस्टर के माध्यम से आइसोलेटेड साइड के लॉजिक वोल्टेज तक पुल अप किया जा सकता है। एमिटर आमतौर पर ग्राउंडेड होता है। यह ON/OFF सिग्नलों का शोर-प्रतिरोधी ट्रांसमिशन प्रदान करता है, जैसे कि PLC I/O मॉड्यूल में।
  2. एनालॉग सिग्नल आइसोलेशन (लीनियर मोड)फोटोट्रांजिस्टर को उसके रैखिक क्षेत्र (संतृप्त नहीं) में संचालित करके, आउटपुट करंट को इनपुट एलईडी करंट के लगभग आनुपातिक बनाया जा सकता है। इसके लिए सावधानीपूर्वक बायसिंग की आवश्यकता होती है और यह सीटीआर भिन्नताओं और तापमान अपवाह के अधीन होता है। इसका उपयोग अक्सर कम-बैंडविड्थ, कम-सटीक एनालॉग अलगाव के लिए किया जाता है।
  3. छोटे लोड चलानाआउटपुट सीधे रिले, एलईडी, या ऑप्टोट्रायक ड्राइवर जैसे छोटे लोड चला सकता है, बशर्ते कलेक्टर करंट और वोल्टेज रेटिंग्स का उल्लंघन न किया गया हो।

7.2 डिज़ाइन विचार & Best Practices

8. Technical Comparison & Key Advantages

The EL847 differentiates itself in the market through several key features:

9. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q1: इनपुट LED के लिए सही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन कैसे करूं?
A1: सूत्र का उपयोग करें: Rlimit = (Vआपूर्ति - VF) / मैंF. अधिकतम V का उपयोग करेंF डेटाशीट (1.4V) से, सबसे खराब स्थिति के डिज़ाइन के लिए ताकि मैं सुनिश्चित कर सकूंF पार नहीं किया जाता है। I चुनेंF आवश्यक CTR और गति के आधार पर; 5-20 mA विशिष्ट है।

Q2: मेरा सर्किट पूरी तरह से स्विच नहीं कर रहा है। आउटपुट वोल्टेज काफी कम नहीं हो रहा है। क्या समस्या है?
A2: संभवतः फोटोट्रांजिस्टर संतृप्ति में नहीं जा रहा है। यह आमतौर पर एक CTR समस्या है। सुनिश्चित करें कि आपकी डिज़ाइन गणना के लिए न्यूनतम CTR (50%) का उपयोग करती है। I बढ़ाएंF या पुल-अप रेसिस्टर R का मान बढ़ाएंL कलेक्टर पर आवश्यक I को कम करने के लिएC संतृप्ति के लिए (IC(sat) ≈ VCC/RL).

Q3: क्या मैं सेंसर आउटपुट जैसे एनालॉग सिग्नल को अलग करने के लिए इसका उपयोग कर सकता हूं?
A3: यह संभव है लेकिन चुनौतीपूर्ण है। फोटोट्रांजिस्टर की रैखिकता खराब है, और CTR तापमान और डिवाइस-से-डिवाइस के साथ काफी भिन्न होता है। सटीक एनालॉग अलगाव के लिए, समर्पित अलगाव एम्पलीफायर या रैखिक ऑप्टोकपलर (जिनमें अरैखिकताओं की क्षतिपूर्ति के लिए फीडबैक शामिल है) की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

Q4: What is the significance of the creepage distance >7.62 mm?
A4: क्रीपेज, चालक भागों (जैसे, इनपुट पिन 1 और आउटपुट पिन 9) के बीच इन्सुलेटिंग पैकेज की सतह के साथ सबसे छोटा पथ है। एक लंबी क्रीपेज दूरी सतही ट्रैकिंग (प्रदूषण या आर्द्रता के कारण सतह पर आर्किंग) को रोकती है और 5000 V जैसे उच्च आइसोलेशन वोल्टेज के लिए सुरक्षा प्रमाणन की एक अनिवार्य आवश्यकता है।rms.

10. Practical Design Case Study

परिदृश्य: एक माइक्रोकंट्रोलर से 24V औद्योगिक एक्चुएटर ड्राइवर तक चार डिजिटल नियंत्रण सिग्नल को अलग करना।

  1. आवश्यकताएँ: Signal frequency < 1 kHz, high noise immunity, isolation for safety and ground loop prevention.
  2. डिज़ाइन विकल्प:
    • डिवाइस: EL847 (स्टैंडर्ड DIP).
    • इनपुट साइड: माइक्रोकंट्रोलर GPIO (3.3V, 20mA करने में सक्षम). I चुनेंF = 10 mA अच्छी गति और लंबी उम्र के लिए। Rlimit = (3.3V - 1.4V) / 0.01A = 190Ω। एक मानक 200Ω रोकनेवाला का उपयोग करें।
    • आउटपुट साइडएक्चुएटर ड्राइवर 24V लॉजिक हाई की अपेक्षा करता है, ON होने के लिए ग्राउंड से जुड़ा होता है। कलेक्टर को एक पुल-अप रेसिस्टर के माध्यम से 24V आपूर्ति से जोड़ें। R चुनेंL न्यूनतम CTR पर संतृप्ति सुनिश्चित करने के लिए। आवश्यक IC(sat) > 24V / RL. CTR के साथन्यूनतम=50% और IF=10mA, IC >= 5mA. Therefore, RL must be < 24V / 0.005A = 4.8 kΩ. A 3.3 kΩ resistor is chosen, giving IC(sat) ≈ 7.3mA देता है, जो डिवाइस की 50mA रेटिंग के भीतर है और एक अच्छा मार्जिन प्रदान करता है।
    • बायपासिंग: पिन 10 (कलेक्टर 1) और पिन 9 (एमिटर 1) के बीच एक 0.1 μF सिरेमिक कैपेसिटर जोड़ें, और अन्य चैनलों के लिए भी इसी तरह, शोर प्रतिरक्षा में सुधार के लिए।
  3. परिणामएक मजबूत, विद्युत रूप से पृथक इंटरफ़ेस जो विद्युत रूप से शोर वाले औद्योगिक वातावरण में नियंत्रण संकेतों को विश्वसनीय रूप से प्रसारित करने में सक्षम है।

11. कार्य सिद्धांत

एक फोटोकपलर का संचालन विद्युत-प्रकाशिक-विद्युत रूपांतरण पर आधारित है। जब इनपुट इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड (IRED) को एक अग्र धारा (IF) लगाई जाती है, तो यह आमतौर पर लगभग 940 nm तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन (प्रकाश) का उत्सर्जन करती है। यह प्रकाश पैकेज के भीतर एक पारदर्शी इन्सुलेटिंग गैप (अक्सर मोल्ड कंपाउंड या हवा से बना) से होकर गुजरता है। प्रकाश आउटपुट सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र पर पड़ता है। अवशोषित फोटॉन इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं, जो एक बेस करंट बनाते हैं जो ट्रांजिस्टर को चालू कर देता है, जिससे एक कलेक्टर करंट (IC) प्रवाहित होने के लिए। मुख्य बिंदु यह है कि इनपुट और आउटपुट के बीच एकमात्र संबंध प्रकाश की किरण है, जो गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करती है। अनुपात IC/IF करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) है, जो LED की चमकदार दक्षता, फोटोट्रांजिस्टर की संवेदनशीलता और उनके बीच ऑप्टिकल कपलिंग दक्षता पर निर्भर करता है।

12. Industry Trends & Context

EL847 जैसे फोटोकपलर पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक स्वचालन और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में मूलभूत घटक बने हुए हैं, जहाँ उच्च-वोल्टेज अलगाव अनिवार्य है। इस क्षेत्र में रुझान निम्न की ओर है:

इन रुझानों के बावजूद, फोटोट्रांजिस्टर-आधारित फोटोकपलर अपनी सरलता, मजबूती, उच्च अलगाव वोल्टेज क्षमता, उपयोग में आसानी और मध्यम-से-कम गति सिग्नल अलगाव की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए लागत-प्रभावशीलता के कारण मजबूत प्रासंगिकता बनाए रखते हैं, जैसे कि EL847 डेटाशीट में सूचीबद्ध प्रोग्रामेबल नियंत्रक, घरेलू उपकरण और दूरसंचार उपकरण। उनकी व्यापक सुरक्षा प्रमाणन उन्हें नियामक अनुमोदन की आवश्यकता वाले डिजाइनों के लिए एक विश्वसनीय विकल्प बनाते हैं।

LED विनिर्देशन शब्दावली

LED तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या

प्रकाशविद्युत प्रदर्शन

शब्द इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या महत्वपूर्ण क्यों
प्रकाशीय प्रभावकारिता lm/W (लुमेन प्रति वाट) बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (lumens) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं।
देखने का कोण ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है।
CCT (Color Temperature) K (केल्विन), उदाहरणार्थ, 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडी। प्रकाश वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
CRI / Ra Unitless, 0–100 वस्तुओं के रंगों को सटीकता से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है।
SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है।
Dominant Wavelength nm (nanometers), jaise ki, 620nm (laal) Rangin LEDs ke rang ke anuroop taldherav. Laal, peele, hare ekrang LEDs ke rang ka hue nirdhaarit karta hai.
Spectral Distribution Wavelength vs intensity curve तरंगदैर्ध्यों में तीव्रता वितरण दर्शाता है। रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

Electrical Parameters

शब्द प्रतीक सरल व्याख्या डिज़ाइन विचार
Forward Voltage Vf Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं।
फॉरवर्ड करंट यदि सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
अधिकतम स्पंद धारा Ifp छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग मंद प्रकाश या चमकने के लिए किया जाता है। Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr अधिकतम रिवर्स वोल्टेज जिसे LED सहन कर सकता है, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए।
Thermal Resistance Rth (°C/W) चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, जितना कम उतना बेहतर। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए।

Thermal Management & Reliability

शब्द मुख्य मापदंड सरल व्याख्या प्रभाव
Junction Temperature Tj (°C) एलईडी चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है।
Lumen Depreciation L70 / L80 (hours) प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। सीधे तौर पर LED "service life" को परिभाषित करता है।
ल्यूमेन रखरखाव % (e.g., 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग में चमक की अवधारणा को दर्शाता है।
Color Shift Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging Material degradation दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है।

Packaging & Materials

शब्द सामान्य प्रकार सरल व्याख्या Features & Applications
पैकेज प्रकार EMC, PPA, Ceramic हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, प्रकाशीय/तापीय इंटरफेस प्रदान करती है। EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ।
चिप संरचना Front, Flip Chip Chip electrode arrangement. Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power.
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल में बदलता है, सफेद में मिलाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं।
Lens/Optics फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली सतह पर प्रकाशीय संरचना। देखने के कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

Quality Control & Binning

शब्द Binning Content सरल व्याख्या उद्देश्य
Luminous Flux Bin Code e.g., 2G, 2H Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. Ensures uniform brightness in same batch.
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है।
Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों द्वारा समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है।
CCT Bin 2700K, 3000K आदि। CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है।

Testing & Certification

शब्द Standard/Test सरल व्याख्या महत्व
LM-80 ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)।
TM-21 जीवन अनुमान मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है।
IESNA Illuminating Engineering Society ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार।
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता।
ENERGY STAR / DLC Energy efficiency certification Energy efficiency and performance certification for lighting. Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness.