सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (LED साइड)
- 2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर पक्ष)
- 2.2.3 ट्रांसफर विशेषताएँ
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 Package Options and Dimensions
- 4.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और पोलैरिटी
- 4.3 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
- 5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7. अनुप्रयोग सुझाव
- 7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- 8. तकनीकी तुलना एवं स्थिति
- 9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- 10. वास्तविक डिज़ाइन उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
EL2514-G श्रृंखला उच्च प्रदर्शन वाले 4-पिन डुअल इन-लाइन पैकेज (DIP) फोटोट्रांजिस्टर प्रकार के ऑप्टोकपलर का एक वर्ग है। ये उपकरण दो सर्किटों के बीच विश्वसनीय विद्युत अलगाव और सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसका मुख्य घटक एक इन्फ्रारेड एलईडी है जो एक सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर से ऑप्टिकली युग्मित है। EL2514-G की एक प्रमुख डिज़ाइन विशेषता इसका अपेक्षाकृत उच्च स्विचिंग गति के लिए अनुकूलन है, जिसे किलो-ओम स्तर के लोड प्रतिरोध पर भी प्राप्त किया जा सकता है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जिन्हें अलगाव और मध्यम बैंडविड्थ दोनों की आवश्यकता होती है।
यह श्रृंखला सख्त पर्यावरण और सुरक्षा मानकों के अनुपालन की विशेषता रखती है। यह हेलोजन-मुक्त प्रक्रिया से निर्मित है, जिसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा विशिष्ट सीमाओं के अनुरूप है। इसके अतिरिक्त, इसे प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसियों जैसे UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO और CQC से प्रमाणन प्राप्त है, जो वैश्विक बाजारों और विनियमित अनुप्रयोगों के लिए इसकी उपयुक्तता सुनिश्चित करता है।
2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
यह उपकरण निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर विश्वसनीय संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स से अधिक होने पर स्थायी क्षति हो सकती है। प्रमुख रेटिंग्स में शामिल हैं: इनपुट LED के लिए निरंतर अग्र धारा (IF) 50 mA है, 1µs पल्स के लिए शिखर अग्र धारा (IFP) 0.5 A है, रिवर्स वोल्टेज (VR) 6 V है। आउटपुट साइड पर, कलेक्टर करंट (IC) की रेटिंग 20 mA है, कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VCEO) 40 V है। डिवाइस की कुल बिजली खपत (PTOT) 200 mW है। एक महत्वपूर्ण सुरक्षा पैरामीटर है अलगाव वोल्टेज (VISO) 5000 Vrms, विशिष्ट आर्द्रता स्थितियों (40-60% RH) में, इनपुट और आउटपुट पिनों को अलग-अलग शॉर्ट-सर्किट करके, 1 मिनट के लिए परीक्षण किया जाता है। कार्य तापमान सीमा व्यापक है, -55°C से +110°C तक।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर 25°C पर सामान्य संचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (LED साइड)
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल मान 1.2 V है, IF= 20 mA ड्राइव पर अधिकतम 1.4 V। यह ड्राइव सर्किट के पावर वोल्टेज को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Reverse current (IR):at VR= 4V is maximum 10 µA, indicating good diode characteristics.
- Input capacitance (Cin):यह कैपेसिटेंस सामान्य 30 pF से अधिकतम 250 pF तक की सीमा में होती है। यह कैपेसिटेंस उच्च आवृत्ति ड्राइव क्षमता को प्रभावित करती है।
2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर पक्ष)
- कलेक्टर-एमिटर डार्क करंट (ICEO):जब LED बंद है और VCE= 10V पर अधिकतम 100 nA। यह कम लीकेज करंट एक अच्छी "ऑफ" स्थिति प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।
- Collector-Emitter Breakdown Voltage (BVCEO):Minimum 40 V, measured under IC= 0.1 mA condition.
- Emitter-Collector Breakdown Voltage (BVECO):न्यूनतम 0.45 V है, जो अपेक्षाकृत कम है और फोटोट्रांजिस्टर की असममितता को दर्शाता है।
2.2.3 ट्रांसफर विशेषताएँ
- करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR):यह एक मुख्य प्रदर्शन संकेतक है, जिसे (IC/ IF) * 100% के रूप में परिभाषित किया गया है। EL2514-G के लिए, मानक परीक्षण स्थितियों IF= 5 mA और VCE5V पर, CTR रेंज 50% से 200% है। इस विस्तृत रेंज के लिए उपकरणों के बीच भिन्नता को समायोजित करने के लिए उचित सर्किट डिजाइन की आवश्यकता होती है।
- कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (VCE(sat)):IF= 5 mA और IC= 0.4 mA पर अधिकतम 0.35 V। कम संतृप्ति वोल्टेज मजबूत लॉजिक लो आउटपुट प्राप्त करने में सहायक है।
- अलगाव प्रतिरोध (RIO):500 V पर10न्यूनतम 5 x 10DCΩ, उत्कृष्ट DC अलगाव सुनिश्चित करता है।
- फ्लोटिंग कैपेसिटर (CIO):टाइपिकल 0.6 pF, अधिकतम 1.0 pF। यह कम कैपेसिटेंस कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्यूनिटी में सुधार करने में मदद करता है।
- स्विचिंग समय:at Vचालू) और बंद समय (tबंद) की अधिकतम रेटिंग 25 µs है। यह डिवाइस की डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन गति को परिभाषित करता है।CC= 5V, IF= 5 mA, RL= 5 kΩ की परीक्षण स्थितियों में, टर्न-ऑन समय (t
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट में विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्रों का संदर्भ दिया गया है। यद्यपि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट चार्टों का विस्तृत विवरण नहीं है, लेकिन ऐसे वक्र आम तौर पर महत्वपूर्ण मापदंडों के बीच संबंध को दर्शाते हैं। डिजाइनरों को निम्नलिखित का वर्णन करने वाले वक्र देखने की अपेक्षा करनी चाहिए:
- CTR बनाम फॉरवर्ड करंट (IF):यह दर्शाता है कि करंट ट्रांसफर रेशियो विभिन्न LED ड्राइव करंट के साथ कैसे बदलता है।
- CTR बनाम परिवेश तापमान (TA):CTR की तापमान निर्भरता को समझाएं, जो आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम होती है।
- कलेक्टर करंट (IC) और कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VCE):) के बीच विभिन्न LED करंट्स के लिए कर्व परिवार, जो फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताओं को दर्शाता है।
- स्विचिंग वेवफॉर्म:माप t को परिभाषित करने के लिए परीक्षण सर्किट और संबंधित वेवफॉर्म (चित्र 7) प्रदान किए गए हैं।चालूऔर tबंदकी स्थितियाँ। इसमें आमतौर पर एक पल्स जनरेटर द्वारा LED को ड्राइव करना और एक ऑसिलोस्कोप द्वारा लोड रेसिस्टर पर फोटोट्रांजिस्टर के आउटपुट की निगरानी शामिल होती है।
अपेक्षित कार्य तापमान और धारा सीमा के भीतर सर्किट प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए इन वक्रों का विश्लेषण महत्वपूर्ण है।
4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
4.1 Package Options and Dimensions
EL2514-G विभिन्न असेंबली प्रक्रियाओं के अनुरूप विभिन्न 4-पिन DIP पैकेज वेरिएंट प्रदान करता है:
- मानक DIP:क्लासिक थ्रू-होल पैकेज।
- विकल्प M:"वाइड पिन बेंड" सुविधा के साथ, जो 0.4 इंच (लगभग 10.16 मिमी) का पिन पिच प्रदान करती है, जो विशिष्ट PCB लेआउट या क्रीपेज दूरी आवश्यकताओं के लिए उपयोगी हो सकती है।
- विकल्प S1:एक सतह-माउंट (SMD) लीड प्रारूप जो कम प्रोफ़ाइल वाला है। यह दो टेप और रील पैकेजिंग विकल्प (TU, TD) प्रदान करता है, प्रति रील 1500 उपकरण।
- विकल्प S2:एक अन्य सतह-माउंट लीड प्रारूप, जो समान रूप से कम प्रोफ़ाइल वाला है, टेप और रील पैकेजिंग विकल्प प्रति रील 2000 उपकरण।
प्रत्येक पैकेज प्रकार के लिए विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें मुख्य आयाम शामिल हैं, जैसे कि बॉडी आकार, पिन लंबाई, पिन पिच और बोर्ड से ऊंचाई। इनपुट और आउटपुट पक्ष के बीच क्रॉल दूरी 7.62 मिलीमीटर से अधिक निर्धारित की गई है, जो उच्च इन्सुलेशन स्तर प्राप्त करने में सहायक है।
4.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और पोलैरिटी
यह डिवाइस मानक 4-पिन DIP पिन व्यवस्था का उपयोग करता है:
- पिन 1: एनोड (इनपुट LED)
- पिन 2: कैथोड (इनपुट LED)
- पिन 3: एमिटर (आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर)
- पिन 4: कलेक्टर (आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर)
4.3 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
सरफेस माउंट विकल्पों (S1 और S2) के लिए, डेटाशीट में अनुशंसित पैड लेआउट प्रदान किए गए हैं। ये संदर्भ डिज़ाइन हैं, जो विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए हैं। दस्तावेज़ स्पष्ट रूप से बताता है कि इन आयामों को विशिष्ट निर्माण प्रक्रिया और आवश्यकताओं (जैसे सोल्डर पेस्ट मात्रा और थर्मल रिलीफ विचार) के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए।
5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
इस डिवाइस का सोल्डरिंग तापमान (TSOL) रेटिंग 260°C, अधिकतम 10 सेकंड है। यह सामान्य लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल के अनुरूप है। थ्रू-होल पैकेज के लिए वेव सोल्डरिंग में, मानक उद्योग प्रथाओं का पालन करना चाहिए और पैकेज बॉडी के अधिकतम तापमान से अधिक नहीं होने का ध्यान रखना चाहिए। भंडारण तापमान सीमा -55°C से +125°C है। यदि SMD असेंबली में उपयोग किया जाता है, तो डिवाइस को नमी-सुरक्षात्मक पैकेजिंग में संग्रहित करने की सिफारिश की जाती है, और यदि नमी एक्सपोजर स्तर से अधिक हो जाती है, तो उचित बेकिंग प्रक्रिया का पालन किया जाना चाहिए।
6. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
ऑर्डर कोड निम्नलिखित पैटर्न का पालन करता है: EL2514X(Y)-VG।
- X:पिन कॉन्फ़िगरेशन विकल्प (S1, S2, M, या मानक DIP के लिए खाली छोड़ें)।
- Y:टेप और रील पैकेजिंग विकल्प (TU, TD, या ट्यूब पैकेजिंग के लिए खाली छोड़ें)।
- V:VDE सुरक्षा प्रमाणन (वैकल्पिक) को दर्शाता है।
- G:हैलोजन-मुक्त संरचना को दर्शाता है।
7. अनुप्रयोग सुझाव
7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
EL2514-G विद्युत पृथक्करण, शोर प्रतिरोध या स्तर रूपांतरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। उल्लिखित विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- Programmable Logic Controller (PLC):Digital I/O modules ko central processing unit aur field devices se isolate karne ke liye.
- System Equipment and Measuring Instruments:औद्योगिक उपकरणों में सेंसर सिग्नल या संचार लाइनों को अलग करना।
- इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा मीटर:सुरक्षा सुनिश्चित करने और शोर को दबाने के लिए मापन सर्किट में अलगाव प्रदान करना।
- दूरसंचार उपकरण:डेटा केबल या पावर सप्लाई फीडबैक लूप में सिग्नल अलगाव।
- पावर सप्लाई:आमतौर पर स्विचिंग मोड पावर सप्लाई (SMPS) के फीडबैक लूप में उपयोग किया जाता है, जो सेकेंडरी साइड के फीडबैक सिग्नल को प्राइमरी साइड के कंट्रोलर से अलग करता है, जिससे सुरक्षा और स्थिरता बढ़ती है।
7.2 डिज़ाइन संबंधी विचार
- CTR परिवर्तन:रिसीवर सर्किट (जैसे, कम्पेरेटर थ्रेशोल्ड, पुल-अप रेसिस्टर मान) डिज़ाइन करते समय, यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह 50-200% के पूरे CTR सीमा में विश्वसनीय रूप से कार्य कर सके।
- गति और लोड:स्विचिंग गति 5 kΩ लोड के तहत निर्दिष्ट की गई है। छोटे लोड रेसिस्टेंस का उपयोग आमतौर पर स्विचिंग गति बढ़ाता है, लेकिन आउटपुट स्विंग कम करता है और बिजली की खपत बढ़ाता है। बड़ा रेसिस्टेंस प्रतिक्रिया को धीमा कर देता है, विशेष रूप से टर्न-ऑफ समय, जो फोटोट्रांजिस्टर के स्टोरेज टाइम के कारण होता है।
- LED करंट लिमिटिंग:सुनिश्चित करें कि फॉरवर्ड करंट (I) को अनुशंसित ऑपरेटिंग रेंज (आमतौर पर 5-7 mA) के भीतर या पूर्ण अधिकतम मूल्य से नीचे सीमित करने के लिए एक सीरीज़ रेजिस्टेंस का उपयोग किया जाता है।Fयह दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिर CTR सुनिश्चित करता है।
- शोर प्रतिरक्षा:हालांकि ऑप्टोकपलर उत्कृष्ट कॉमन-मोड रिजेक्शन प्रदान करते हैं, सही PCB लेआउट सुनिश्चित करने के लिए उच्च-आवृत्ति शोर को दबाने के लिए इनपुट और आउटपुट ट्रेस को अलग रखकर और डिवाइस पिन के पास बाईपास कैपेसिटर का उपयोग करके इसे दबाया जाना चाहिए।
8. तकनीकी तुलना एवं स्थिति
EL2514-G प्रमुख विशेषताओं के संयोजन के माध्यम से बाजार में अपनी पहचान बनाता है। इसका उच्च इन्सुलेशन वोल्टेज (5000 Vrms) और लंबी क्रीपेज दूरी इसे सख्त सुरक्षा आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए एक मजबूत उम्मीदवार बनाती है। हैलोजन-मुक्त संरचना पर्यावरणीय नियमों और "हरित" इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए ग्राहकों की प्राथमिकता को पूरा करती है। प्रमाणनों (UL, VDE आदि) का व्यापक पोर्टफोलियो वैश्विक बाजारों के लिए अंतिम उत्पादों के प्रमाणन में बाधाओं को कम करता है। हालांकि इसकी स्विचिंग गति (25 µs) कई डिजिटल इन्सुलेशन और पावर फीडबैक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, यह डेटा संचार के लिए अल्ट्रा-हाई-स्पीड कपलर के रूप में स्थित नहीं है; ऐसे अनुप्रयोगों को नैनोसेकंड-स्तर के स्विचिंग समय वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, EL2514-G को एक मजबूत, सामान्य-उद्देश्यीय ऑप्टोकपलर के रूप में सबसे अच्छा माना जाता है, जिसे विश्वसनीयता, सुरक्षा अनुपालन और मध्यम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया गया है।
9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: CTR रेंज 50-200% का मेरे सर्किट डिज़ाइन के लिए क्या मतलब है?
उत्तर: इसका मतलब है कि आउटपुट करंट इनपुट करंट के आधे से लेकर उसके दोगुने तक कम या ज्यादा हो सकता है। आपके सर्किट को दोनों चरम स्थितियों में ठीक से काम करना चाहिए। डिजिटल इंटरफेस के लिए, यह पुल-अप रेसिस्टर के चयन और बाद के गेट सर्किट या माइक्रोकंट्रोलर के इनपुट थ्रेशोल्ड को प्रभावित करता है।
प्रश्न: क्या मैं LED को सीधे वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। LED एक करंट-चालित उपकरण है। आपको हमेशा आवश्यक I सेट करने के लिए LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए,Fऔर अति-धारा क्षति को रोकने के लिए, भले ही आपकी बिजली आपूर्ति वोल्टेज विशिष्ट V के बराबर हो।F.
प्रश्न: अलगाव वोल्टेज 5000 Vrms है। क्या इसका मतलब यह है कि मैं इनपुट और आउटपुट के बीच लगातार 5000V वोल्टेज लगा सकता हूं?
उत्तर: नहीं। यह नियंत्रित परिस्थितियों में एक मिनट के लिए परीक्षण किया गया विद्युतरोधन वोल्टेज है। अनुप्रयोग में निरंतर कार्य वोल्टेज इस मान से काफी कम होना चाहिए, जिसे अंतिम उपकरण के लिए प्रासंगिक सुरक्षा मानकों द्वारा परिभाषित किया जाता है।
प्रश्न: विकल्प S1 और S2 में क्या अंतर है?
उत्तर: मुख्य अंतर पैकेज आकार और रील टेप आकार में है। S2 का बॉडी चौड़ाई (B0 आयाम) थोड़ी बड़ी है, और यह एक चौड़े रील टेप (S1: 16mm, S2: 24mm) का उपयोग करता है, जिसमें प्रति रील अधिक घटक (S1: 1500, S2: 2000) आते हैं। चयन आपकी PCB स्पेस सीमाओं और असेंबली लाइन फीडर की संगतता पर निर्भर करता है।
10. वास्तविक डिज़ाइन उदाहरण
परिदृश्य: माइक्रोकंट्रोलर के डिजिटल सिग्नल को हाई-वोल्टेज सेक्शन में आइसोलेट करना।
एक माइक्रोकंट्रोलर (3.3V लॉजिक) को एक अलग और शोरग्रस्त हाई-वोल्टेज पोटेंशियल पर काम करने वाले सर्किट को ON/OFF सिग्नल भेजने की आवश्यकता है। EL2514-G का उपयोग करके आइसोलेशन किया जा सकता है।
डिज़ाइन चरण:
- इनपुट साइड:एक करंट लिमिटिंग रेसिस्टर (Rlimitमाइक्रोकंट्रोलर के GPIO पिन को ऑप्टोकपलर के एनोड से कनेक्ट करें। R की गणना करेंlimit= (VCC_MCU- VF) / IF। V के लिएCC_MCU=3.3V, VF~1.2V, लक्ष्य IF=5mA, तो Rlimit= (3.3-1.2)/0.005 = 420Ω। एक मानक 470Ω रेसिस्टर का उपयोग करें। कैथोड को ग्राउंड से कनेक्ट करें।
- आउटपुट साइड:कलेक्टर को एक आइसोलेटेड हाई वोल्टेज सप्लाई (जैसे 12V) पर एक पुल-अप रेसिस्टर (RL) से कनेक्ट करें। एमिटर को आइसोलेटेड ग्राउंड से कनेक्ट करें। RLइसका मान गति और धारा को प्रभावित करता है। डेटाशीट टेस्ट कंडीशन में दिए गए 5kΩ रेसिस्टर का उपयोग करने से निर्दिष्ट स्विचिंग समय प्राप्त होता है। फिर, कलेक्टर नोड से सिग्नल आइसोलेशन साइड के MOSFET गेट या किसी अन्य लॉजिक इनपुट को ड्राइव कर सकता है।
- लेआउट:PCB पर इनपुट और आउटपुट सेक्शन को भौतिक रूप से अलग रखें। पैकेज क्षमता के अनुसार 7.62 मिमी से अधिक की क्रीपेज दूरी बनाए रखें। कपलर के दोनों ओर पावर और ग्राउंड के बीच, डिवाइस पिन के निकट एक छोटा बायपास कैपेसिटर (जैसे 0.1µF) रखें।
11. कार्य सिद्धांत
ऑप्टोकपलर एक ऐसा उपकरण है जो दो पृथक सर्किटों के बीच विद्युत संकेतों के संचरण के लिए प्रकाश का उपयोग करता है। EL2514-G में, इनपुट पिन (1 और 2) पर लगाया गया करंट इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) को फोटॉन उत्सर्जित करने के लिए प्रेरित करता है। ये फोटॉन एक पारदर्शी इन्सुलेटिंग गैप (आमतौर पर मोल्डिंग कंपाउंड से बना) से होकर गुजरते हैं और आउटपुट साइड (पिन 3 और 4) पर सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र से टकराते हैं। आपतित प्रकाश बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करता है, जो प्रभावी रूप से बेस करंट का कार्य करता है। फिर, इस प्रकाश-जनित बेस करंट को ट्रांजिस्टर के लाभ द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, जिससे एक कलेक्टर करंट (IC) उत्पन्न होता है जो इनपुट LED करंट (IF) के समानुपाती होता है। अनुपात IC/IFयह करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) है। मुख्य बात यह है कि इनपुट और आउटपुट के बीच एकमात्र कनेक्शन प्रकाश किरण है, जिससे विद्युतीय अलगाव प्रदान होता है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
ऑप्टोकपलर बाजार का विकास जारी है। EL2514-G जैसे उपकरणों को प्रभावित करने वाले रुझानों में शामिल हैं:
- एकीकरण स्तर में वृद्धि:एकल पैकेज में कई अलगाव चैनलों को संयोजित करना, या गेट ड्राइवर या एरर एम्पलीफायर जैसी अतिरिक्त कार्यक्षमता को एकीकृत करना।
- Mbps डेटा दर वाले डिजिटल संचार प्रोटोकॉल (USB, CAN, RS-485) का समर्थन करने के लिए तेज डिटेक्टरों (जैसे एकीकृत एम्पलीफायर वाले फोटोडायोड) का उपयोग करने वाले कपलर विकसित करना।विश्वसनीयता और जीवनकाल में वृद्धि:
- CTR की दीर्घकालिक स्थिरता में सुधार पर ध्यान केंद्रित करना, क्योंकि समय के साथ LED के क्षरण (विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च धारा पर) के कारण CTR कम हो जाता है।अधिक सख्त पर्यावरण अनुपालन:
- RoHS और हैलोजन मुक्त के अलावा, आपूर्ति श्रृंखला में PFAS जैसे पदार्थों और व्यापक स्थिरता मापदंडों पर बढ़ता ध्यान।वैकल्पिक अलगाव प्रौद्योगिकियाँ:
- हालांकि ऑप्टोकपलर अभी भी कई अनुप्रयोगों में प्रमुख हैं, लेकिन कैपेसिटिव अलगाव (SiOबैरियर) और चुंबकीय अलगाव (ट्रांसफार्मर का उपयोग करके) जैसी तकनीकें उन क्षेत्रों में प्रतिस्पर्धा करती हैं जहाँ अत्यधिक उच्च गति, कम बिजली खपत या उच्च एकीकरण घनत्व की आवश्यकता होती है। ऑप्टोकपलर सरलता, उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्यूनिटी (CMTI) और परिपक्व सुरक्षा प्रमाणन में अपना लाभ बनाए रखते हैं।2EL2514-G सुरक्षा प्रमाणीकरण, पर्यावरण अनुपालन और मजबूत प्रदर्शन पर केंद्रित है, जो औद्योगिक, बिजली और उपकरण बाजारों में इन रुझानों के लिए महत्वपूर्ण स्थायी मांग को पूरा करता है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश की मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि लैंप पर्याप्त रोशनी दे रहा है या नहीं। |
| Viewing Angle | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है; कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा प्रकाश देता है। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की प्रकाश स्रोत की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी आदि उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| Dominant Wavelength | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक एलईडी के रंग टोन (ह्यू) का निर्धारण करें। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके खराब होने की संभावना है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मान होने पर स्थैतिक बिजली से क्षति की संभावना कम होती है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चतुर्थ, एनकैप्सुलेशन एवं सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ एवं अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप तकनीक से बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्राप्त होती है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग इंडेक्स को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | Bin Content | सामान्य व्याख्या | Objective |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत मिलान में सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| Color Temperature Binning | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | स्थिर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standards | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | यह सरकारी खरीद और सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिससे बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ती है। |