ELT302X ELT305X श्रृंखला फोटोकपलर डेटाशीट - 4-पिन DIP पैकेज - 400V/600V पीक वोल्टेज - रैंडम-फेज ट्रायक ड्राइवर - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ELT302X और ELT305X श्रृंखला 4-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) रैंडम-फेज ट्रायक ड्राइवर फोटोकपलर हैं। ये उपकरण ट्रायक का उपयोग करके AC लोड को नियंत्रित करने के लिए विद्युत अलगाव और ड्राइव क्षमता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इनमें एक गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) होता है, जो एक मोनोलिथिक सिलिकॉन रैंडम-फेज फोटोट्रायक से ऑप्टिकली कपल्ड होता है। इसका प्राथमिक कार्य कम वोल्टेज वाले इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट (जैसे माइक्रोकंट्रोलर) को उच्च वोल्टेज AC पावर ट्रायक के साथ इंटरफेस करना है, जिससे 115VAC से 240VAC मेन्स पर काम करने वाले रेसिस्टिव और इंडक्टिव लोड का सुरक्षित नियंत्रण संभव होता है।

श्रृंखला के भीतर मुख्य अंतर पीक ब्लॉकिंग वोल्टेज है: ELT302X श्रृंखला 400V के लिए रेटेड है, जबकि ELT305X श्रृंखला 600V के लिए रेटेड है। यह डिज़ाइनरों को अपनी लाइन वोल्टेज और आवश्यक सुरक्षा मार्जिन के आधार पर उपयुक्त उपकरण चुनने की अनुमति देता है। इन उपकरणों में इनपुट और आउटपुट के बीच 5000 Vrms का उच्च अलगाव वोल्टेज है, जो उपयोगकर्ता सुरक्षा और सिस्टम विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है। ये विभिन्न अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा मानकों जैसे UL, cUL, VDE के अनुरूप हैं, और हैलोजन-मुक्त तथा RoHS अनुपालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

1.1 मुख्य विशेषताएँ और लाभ

• उच्च वोल्टेज अलगाव:5000 Vrms अलगाव नियंत्रण और पावर सर्किट के बीच सुरक्षित पृथक्करण सुनिश्चित करता है।
• दोहरी वोल्टेज रेटिंग:400V (ELT302X) और 600V (ELT305X) पीक ब्लॉकिंग वोल्टेज विकल्प।
• रैंडम-फेज ट्रिगरिंग:फोटोट्रायक को AC वोल्टेज चक्र के किसी भी बिंदु पर चालू किया जा सकता है, जो विभिन्न नियंत्रण योजनाओं के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
• कॉम्पैक्ट DIP पैकेज:मानक 4-पिन DIP एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला, थ्रू-होल पैकेज है जो प्रोटोटाइप बनाने और निर्माण में आसान है।
• अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा अनुमोदन:UL (E214129), cUL, VDE (40028391), SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, और CQC द्वारा प्रमाणित।
• पर्यावरण अनुपालन:हैलोजन-मुक्त (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm), RoHS अनुपालन, और EU REACH नियमों का अनुपालन।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

ये फोटोकपलर AC स्विचिंग और नियंत्रण के विस्तृत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जिनमें शामिल हैं:

• उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों में सोलेनॉइड और वाल्व नियंत्रण।
• स्टैटिक AC पावर स्विच और सॉलिड-स्टेट रिले।
• माइक्रोप्रोसेसर या लॉजिक सर्किट को 115/240VAC परिधीय उपकरणों से जोड़ना।
• इनकैंडिसेंट लैंप डिमर और लाइटिंग बैलास्ट।
• हीटर और ओवन में तापमान नियंत्रण।
• पंखे, पंप और छोटे उपकरणों के लिए मोटर नियंत्रण।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर लगातार उपकरण चलाने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• इनपुट (LED साइड):अधिकतम फॉरवर्ड करंट (I_F) 60 mA है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (V_R) 6 V है। पावर डिसिपेशन (P_D) 25°C पर 100 mW है, 85°C से ऊपर 3.8 mW/°C की दर से कम होता है।
• आउटपुट (ट्रायक साइड):ऑफ-स्टेट टर्मिनल वोल्टेज (V_DRM) ELT302X के लिए 400V और ELT305X के लिए 600V है। पीक रिपीटिटिव सर्ज करंट (I_TSM) 1 A है। पावर डिसिपेशन (P_C) 25°C पर 300 mW है, 85°C से ऊपर 7.4 mW/°C की दर से कम होता है।
• कुल उपकरण:कुल पावर डिसिपेशन (P_TOT) 330 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। अलगाव वोल्टेज (V_ISO) 1 मिनट के लिए 5000 Vrms है। ऑपरेटिंग तापमान सीमा (T_OPR) -55°C से +100°C है। भंडारण तापमान (T_STG) -55°C से +125°C है। सोल्डरिंग तापमान (T_SOL) 10 सेकंड के लिए 260°C है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर 25°C पर सामान्य ऑपरेटिंग स्थितियों में उपकरण के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

इनपुट विशेषताएँ (LED):

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F): आमतौर पर 1.18V, अधिकतम 1.5V I_F= 10 mA पर।
• रिवर्स लीकेज करंट (I_R): अधिकतम 10 µA V_R= 6V पर।

आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रायक):

• पीक ब्लॉकिंग करंट (I_DRM): अधिकतम 100 nA रेटेड V_DRMपर I_F= 0 mA के साथ।
• पीक ऑन-स्टेट वोल्टेज (V_TM): अधिकतम 2.5V I_TM= 100 mA पीक और रेटेड LED ट्रिगर करंट पर।
• ऑफ-स्टेट वोल्टेज के वृद्धि की महत्वपूर्ण दर (dv/dt): ELT302X के लिए न्यूनतम 100 V/µs रेटेड V_DRMपर। ELT305X के लिए, यह 1000 V/µs है V_PEAK= 400V पर। यह पैरामीटर तेजी से बढ़ते वोल्टेज ट्रांसिएंट से गलत ट्रिगरिंग के प्रति उपकरण की प्रतिरक्षा को दर्शाता है।

ट्रांसफर विशेषताएँ (कपलिंग):

• LED ट्रिगर करंट (I_FT): यह न्यूनतम LED करंट है जो 3V मुख्य टर्मिनल वोल्टेज के साथ आउटपुट ट्रायक को विश्वसनीय रूप से चालू करने के लिए आवश्यक है। इसे तीन स्तरों में वर्गीकृत किया गया है: 15 mA अधिकतम (ELT3021/3051), 10 mA अधिकतम (ELT3022/3052), और 5 mA अधिकतम (ELT3023/3053)। कम I_FTग्रेड का चयन करने से नियंत्रण सर्किट से आवश्यक ड्राइव करंट कम हो जाता है।
• होल्डिंग करंट (I_H): आमतौर पर 250 µA। यह न्यूनतम करंट है जो ट्रायक को ट्रिगर होने के बाद ऑन-स्टेट में रखने के लिए उसके माध्यम से प्रवाहित होना जारी रखना चाहिए।

3. प्रदर्शन और अनुप्रयोग विश्लेषण

3.1 dv/dt प्रदर्शन और माप

डेटाशीट स्टैटिक dv/dt क्षमता को मापने के लिए एक विस्तृत परीक्षण सर्किट और पद्धति प्रदान करती है। एक उच्च वोल्टेज पल्स एक RC नेटवर्क के माध्यम से आउटपुट पर लागू की जाती है। प्रतिरोध (R_TEST) को वोल्टेज वृद्धि समय (τ = R*C) बदलने के लिए बदला जाता है। वह dv/dt मान जिस पर उपकरण अनजाने में ट्रिगर होना शुरू करता है (LED करंट के बिना) दर्ज किया जाता है। गणना के लिए सूत्र dv/dt = 0.632 * V_PEAK/ τ_RCका उपयोग किया जाता है। एक उच्च dv/dt रेटिंग, जैसे ELT305X की 1000 V/µs, शोर वाले विद्युत वातावरण में या अत्यधिक इंडक्टिव लोड चलाते समय फायदेमंद है, क्योंकि यह वोल्टेज स्पाइक्स के कारण होने वाली गलत ट्रिगरिंग के खिलाफ अधिक प्रतिरक्षा प्रदान करती है।

3.2 डिज़ाइन विचार और अनुप्रयोग दिशानिर्देश

इन फोटोकपलरों के साथ डिज़ाइन करते समय, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए:

• LED ड्राइव सर्किट:नियंत्रण सर्किट को चयनित उपकरण ग्रेड के I_FTसे अधिक करने के लिए पर्याप्त करंट प्रदान करना चाहिए। एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर आवश्यक है। LED को कम I_FTग्रेड (जैसे, 5mA) के लिए सीधे माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन से चलाया जा सकता है, लेकिन उच्च ग्रेड या तेज स्विचिंग के लिए ट्रांजिस्टर ड्राइवर की आवश्यकता हो सकती है।
• स्नबर सर्किट:इंडक्टिव लोड (मोटर, सोलेनॉइड) स्विच करते समय, मुख्य ट्रायक (फोटोकपलर आउटपुट नहीं) के पार एक स्नबर नेटवर्क (आमतौर पर एक RC सर्किट) की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है। यह वोल्टेज स्पाइक्स को दबाता है और मुख्य ट्रायक और फोटोकपलर दोनों पर dv/dt तनाव को कम करता है, जिससे विश्वसनीयता में सुधार होता है और EMI कम होती है।
• हीट डिसिपेशन:सुनिश्चित करें कि कुल पावर डिसिपेशन (LED साइड + ट्रायक साइड) 330 mW से अधिक न हो, तापमान के साथ डेरेटिंग पर विचार करते हुए। उच्च परिवेश के तापमान में पर्याप्त PCB कॉपर क्षेत्र या एयरफ्लो आवश्यक हो सकता है।
• मुख्य ट्रायक के लिए गेट रेसिस्टर:फोटोकपलर का आउटपुट उच्च-शक्ति वाले ट्रायक के गेट से जुड़ा होता है। एक गेट रेसिस्टर (आमतौर पर 100-1000 Ω) आमतौर पर श्रृंखला में लगाया जाता है ताकि पीक गेट करंट को सीमित किया जा सके, दोलनों को कम किया जा सके और शोर प्रतिरक्षा में सुधार किया जा सके।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 पैकेज आयाम और प्रकार

उपकरण 4-पिन DIP आउटलाइन के भीतर तीन प्राथमिक लीड फॉर्म विकल्पों में पेश किए जाते हैं:

• मानक DIP:0.1 इंच (2.54 mm) रो स्पेसिंग और मानक लीड लंबाई के साथ थ्रू-होल पैकेज।
• विकल्प M (वाइड बेंड):लीड को 0.4 इंच (10.16 mm) रो स्पेसिंग में मोड़ा गया थ्रू-होल पैकेज, जो व्यापक PCB ट्रेस या विशिष्ट लेआउट आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
• विकल्प S1 (सरफेस माउंट):एक लो-प्रोफाइल सरफेस-माउंट लीड फॉर्म। यह विकल्प आमतौर पर स्वचालित असेंबली के लिए टेप और रील पर आपूर्ति किया जाता है। डेटाशीट में इस SMD प्रकार के लिए एक अनुशंसित PCB पैड लेआउट शामिल है।

सभी तीन प्रकारों के लिए विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं, जिनमें बॉडी आकार, लीड स्पेसिंग और स्टैंडऑफ़ ऊंचाई शामिल है।

4.2 पोलैरिटी और पिन कॉन्फ़िगरेशन

4-पिन DIP फोटोकपलर के लिए पिनआउट मानक है:

1. पिन 1: इनपुट LED का एनोड।
2. पिन 2: इनपुट LED का कैथोड।
3. पिन 3: आउटपुट फोटोट्रायक का मुख्य टर्मिनल 1 (MT1)।
4. पिन 4: आउटपुट फोटोट्रायक का मुख्य टर्मिनल 2 (MT2)।

पैकेज पर एक डॉट या नॉच आमतौर पर पिन 1 की पहचान करता है। LED साइड के कार्य करने के लिए सही पोलैरिटी महत्वपूर्ण है। आउटपुट ट्रायक द्विदिश है, इसलिए पोलैरिटी कम महत्वपूर्ण है, लेकिन मानक अभ्यास यह है कि MT2 को AC लाइन साइड से और MT1 को गेट रेसिस्टर से जोड़ा जाता है जो मुख्य ट्रायक के गेट की ओर ले जाता है।

5. ऑर्डरिंग और निर्माण जानकारी

5.1 पार्ट नंबरिंग सिस्टम

पार्ट नंबर इस प्रारूप का अनुसरण करता है: ELT30[2 या 5]X Y (Z) - V

• 30[2/5]:400V रेटिंग के लिए 302, 600V रेटिंग के लिए 305।
• X:पार्ट नंबर/IFT ग्रेड (1, 2, या 3 जो अधिकतम I_FT15mA, 10mA, 5mA के अनुरूप है)।
• Y:लीड फॉर्म विकल्प: कोई नहीं (मानक DIP), M (वाइड बेंड), S1 (सरफेस माउंट)।
• (Z):S1 के लिए टेप और रील विकल्प: TU या TD (रील ओरिएंटेशन)। ट्यूब पैकेजिंग के लिए छोड़ा गया।
• -V:वैकल्पिक प्रत्यय जो VDE सुरक्षा अनुमोदन को दर्शाता है।

उदाहरण:ELT3053S1(TU)-V एक 600V रेटेड उपकरण है, जिसमें 5mA अधिकतम I_FT, सरफेस-माउंट लीड फॉर्म में, TU ओरिएंटेशन टेप और रील पर, VDE अनुमोदन के साथ है।

5.2 पैकेजिंग विशिष्टताएँ

मानक DIP और विकल्प M पार्ट्स ट्यूबों में पैक किए जाते हैं जिनमें 100 यूनिट होती हैं। विकल्प S1 सरफेस-माउंट पार्ट्स टेप और रील पर उपलब्ध हैं, प्रति रील 1500 यूनिट के साथ। स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता के लिए विस्तृत टेप आयाम (चौड़ाई, पॉकेट स्पेसिंग, आदि) प्रदान किए गए हैं।

5.3 उपकरण मार्किंग

उपकरणों को पैकेज के शीर्ष पर चिह्नित किया जाता है। मार्किंग में शामिल है: \"EL\" (निर्माता कोड), उपकरण संख्या (जैसे, T3053), एक अंकीय वर्ष कोड (Y), दो अंकीय सप्ताह कोड (WW), और अक्षर \"V\" यदि यह VDE-अनुमोदित संस्करण है।

6. तुलना और चयन मार्गदर्शिका

ELT302X और ELT305X के बीच मुख्य चयन मानदंड आवश्यक ब्लॉकिंग वोल्टेज है। 120VAC अनुप्रयोगों के लिए, एक 400V उपकरण अक्सर पर्याप्त मार्जिन प्रदान करता है (पीक लाइन वोल्टेज ~170V)। 230VAC अनुप्रयोगों (पीक ~325V) या महत्वपूर्ण वोल्टेज सर्ज वाले वातावरण में, ELT305X श्रृंखला की 600V रेटिंग बहुत सुरक्षित मार्जिन प्रदान करती है और आमतौर पर इसकी अनुशंसा की जाती है।

प्रत्येक श्रृंखला के भीतर, I_FTग्रेड (1, 2, या 3) का चयन ड्राइव सर्किट सरलता और लागत के बीच एक समझौता है। ग्रेड 3 (5mA) सबसे संवेदनशील है और लॉजिक से सीधे चलाने में सबसे आसान है, लेकिन थोड़ा अधिक महंगा हो सकता है। ग्रेड 1 (15mA) को अधिक ड्राइव करंट की आवश्यकता होती है लेकिन संभावित रूप से उच्च शोर प्रतिरक्षा या कम लागत के लिए चुना जा सकता है।

जीरो-क्रॉसिंग फोटोकपलरों की तुलना में, ये रैंडम-फेज उपकरण AC चक्र के किसी भी बिंदु पर ट्रिगर करने में सक्षम होने का लाभ प्रदान करते हैं। यह इनकैंडिसेंट लैंप के फेज-एंगल डिमिंग या मोटर के सॉफ्ट-स्टार्ट जैसे अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है, जहां प्रत्येक आधे चक्र में वितरित शक्ति को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। समझौता यह है कि रैंडम-फेज स्विचिंग जीरो-क्रॉसिंग स्विचिंग की तुलना में अधिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) उत्पन्न कर सकती है।