सामग्री सूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- ) 260°C for 10 seconds, which is compatible with lead-free reflow processes.
- ये पैरामीटर डिवाइस के प्रदर्शन को 25°C पर सामान्य संचालन स्थितियों में परिभाषित करते हैं (जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो)।
- ): 1 kHz पर, यह 50 pF (टाइपिकल) से 250 pF (मैक्सिमम) की सीमा में होता है। यह पैरामीटर उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया और संभावित युग्मन शोर को प्रभावित करता है।
- न्यूनतम 7 V। ये अधिकतम सतत रिवर्स वोल्टेज को परिभाषित करते हैं।
- ) दोनों का अधिकतम मान 18 µs निर्धारित है। यह अपेक्षाकृत मध्यम गति पावर लाइन मॉनिटरिंग (50/60 Hz) और कई औद्योगिक नियंत्रण संकेतों के लिए उपयुक्त है, लेकिन उच्च-गति डिजिटल संचार के लिए नहीं है।
- हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है, लेकिन विस्तृत डिजाइन के लिए उनके विशिष्ट ग्राफ़ (जैसे, CTR बनाम तापमान, CTR बनाम फॉरवर्ड करंट) महत्वपूर्ण हैं। ये वक्र आमतौर पर दिखाते हैं कि CTR परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है, और यह फॉरवर्ड करंट के साथ गैर-रैखिक संबंध भी रख सकता है। डिजाइनरों को अपने विशिष्ट ऑपरेटिंग वातावरण के लिए प्रदर्शन को उचित रूप से डीरेट करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि सर्किट अपेक्षित तापमान सीमा के भीतर पर्याप्त लाभ बनाए रखे, इन ग्राफ़ का परामर्श लेना चाहिए। आवश्यक आउटपुट स्थिति प्राप्त करने के लिए आवश्यक ड्राइव करंट निर्धारित करने में आउटपुट करंट और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध भी महत्वपूर्ण है, खासकर जब CTR विनिर्देश सीमा के पास काम किया जा रहा हो।
- 4. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी
- डिवाइस 4-पिन SOP पैकेज में आता है। पिन कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार है: पिन 1 एनोड/कैथोड, पिन 2 कैथोड/एनोड (रिवर्स-समानांतर जोड़े वाले LED के लिए), पिन 3 फोटोट्रांजिस्टर का एमिटर, और पिन 4 कलेक्टर है। सही PCB लेआउट के लिए यह पिन व्यवस्था महत्वपूर्ण है। पैकेज ड्राइंग सटीक यांत्रिक आयाम प्रदान करती है, जिसमें बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और पिन आयाम शामिल हैं, जिनका सटीक PCB पैड डिज़ाइन में पालन किया जाना चाहिए।
- अनुशंसित सतह माउंट पैड लेआउट प्रदान किया गया है। यह जोर देना महत्वपूर्ण है कि यह एक संदर्भ डिज़ाइन है और इसे विशिष्ट विनिर्माण प्रक्रिया, PCB सामग्री और तापीय आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए। पैड डिज़ाइन का लक्ष्य रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करते हुए घटक पर तापीय प्रतिबल का प्रबंधन करना है।
- इस तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करने से प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को तापीय क्षति से बचाया जा सकता है।
- 5. ऑर्डरिंग, पैकेजिंग और अंकन
- पैकेजिंग विकल्पों में ट्यूब पैक (100 प्रति ट्यूब) या टेप और रील पैक (TA और TB विकल्प दोनों 3000 प्रति रील) शामिल हैं। 'TA' और 'TB' विकल्पों के बीच का अंतर कैरियर टेप पर घटकों के अभिविन्यास में है, जो पिक-एंड-प्लेस मशीन के फीडर आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।
- 5.3 टेप और रील विनिर्देश
- 6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिज़ाइन विचार
- 6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 6.2 Key Design Factors
- 7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 8. सामान्य प्रश्न (FAQ)
- 9. कार्य सिद्धांत
- 10. उद्योग के रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
EL354N-G श्रृंखला एक प्रकार के कॉम्पैक्ट, उच्च-प्रदर्शन फोटोट्रांजिस्टर ऑप्टोकपलर हैं, जो विशेष रूप से AC इनपुट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ये उपकरण उन वातावरणों के लिए विश्वसनीय विद्युत इन्सुलेशन और सिग्नल ट्रांसमिशन प्रदान करने के लिए बनाए गए हैं जहां इनपुट ध्रुवता अज्ञात या प्रत्यावर्ती होती है। डिवाइस का मूल दो रिवर्स-समानांतर जुड़े इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड से बना है, जो एक सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर के साथ ऑप्टिकली युग्मित हैं। यह अद्वितीय विन्यास डिवाइस को इनपुट LED के माध्यम से बहने वाली किसी भी दिशा की धारा का प्रतिक्रिया देने में सक्षम बनाता है, जिससे यह स्वाभाविक रूप से DC ध्रुवता के बिना AC सिग्नल निगरानी और संवेदन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
该系列光电耦合器采用节省空间的4引脚小外形封装(SOP),非常适合现代高密度印刷电路板(PCB)设计。该系列背后的一个关键设计理念是符合全球环境与安全标准。器件采用无卤素材料,严格遵守溴(Br<900 ppm)、氯(Cl<900 ppm)及其总和(Br+Cl<1500 ppm)的限制。此外,它们持续符合RoHS(有害物质限制)指令和欧盟REACH法规,确保满足电子元器件的当代环保要求。
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
EL354N-G श्रृंखला का मुख्य लाभ इसकी एकीकृत AC इनपुट क्षमता, उच्च इन्सुलेशन और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन में निहित है। इनपुट और आउटपुट के बीच 3750 Vrmsका इन्सुलेशन वोल्टेज एक मजबूत सुरक्षा अवरोध प्रदान करता है, जो संवेदनशील निम्न-वोल्टेज नियंत्रण सर्किट को उच्च-वोल्टेज मेन्स या शोरगुल वाले औद्योगिक लाइनों से बचाता है। यह इसे उन अनुप्रयोगों में अपरिहार्य बनाता है जहाँ विद्युतीय इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।
इस घटक का लक्षित बाजार विविध है, जिसमें औद्योगिक स्वचालन, दूरसंचार और बिजली प्रबंधन शामिल हैं। प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में बिजली आपूर्ति और उपकरणों में AC लाइन निगरानी, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) के लिए इनपुट इन्सुलेशन प्रदान करना, टेलीफोन लाइन सर्किट में इंटरफेसिंग, और अज्ञात ध्रुवीयता वाले DC सिग्नल के लिए सेंसर के रूप में कार्य करना शामिल है। इस उपकरण को UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO और CQC सहित प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसियों से प्रमाणन प्राप्त है, जो वैश्विक बाजार के लिए अंतिम उत्पादों में इसके उपयोग को सुविधाजनक बनाता है और उपकरण निर्माताओं के प्रमाणीकरण प्रक्रिया को सरल बनाता है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
विश्वसनीय सर्किट डिजाइन के लिए उपकरण की सीमाओं और प्रदर्शन विशेषताओं की गहन समझ महत्वपूर्ण है। ये मापदंड कार्यशील सीमा को परिभाषित करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि घटक को उसके सुरक्षित संचालन क्षेत्र (SOA) के भीतर उपयोग किया जाता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
Absolute Maximum Ratings specify the stress limits that may cause permanent damage to the device. These are not operating conditions.
- Input Forward Current (IF)): ±50 mA (DC). यह रेटिंग इनपुट डायोड के माध्यम से किसी भी दिशा में प्रवाहित होने वाली धारा पर लागू होती है।
- पीक फॉरवर्ड करंट (IFP)): 1 A (1 µs पल्स अवधि)। यह डिवाइस को अल्पकालिक करंट सर्ज को सहन करने की अनुमति देता है।
- बिजली की खपत: डिवाइस की कुल बिजली खपत (PTOT) 200 mW से अधिक नहीं होना चाहिए। इनपुट साइड (PD) की रेटिंग 70 mW है, परिवेश तापमान (Ta) 90°C से अधिक होने पर, डेरेटिंग फैक्टर 3.7 mW/°C है। आउटपुट साइड (PC) की रेटिंग 150 mW है, Ta.
- 70°C से अधिक होने पर डेरेटिंग लागू होती है।वोल्टेज रेटिंगCEO: कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VECO) 80 V है, जबकि एमिटर-कलेक्टर वोल्टेज (V
- ) 6 V है। यह असममिति फोटोट्रांजिस्टर की संरचना के कारण उत्पन्न होती है।ISO)अलगाव वोल्टेज (V): 3750 Vrms
- (40-60% सापेक्ष आर्द्रता पर 1 मिनट तक)। यह एक महत्वपूर्ण सुरक्षा पैरामीटर है।तापमान सीमाOPRऑपरेटिंग तापमान (TSTG) की सीमा -55°C से +100°C तक है। भंडारण तापमान (T
- ) की सीमा -55°C से +125°C तक है।वेल्डिंग तापमानSOL: डिवाइस शिखर वेल्डिंग तापमान (T
) 260°C for 10 seconds, which is compatible with lead-free reflow processes.
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर डिवाइस के प्रदर्शन को 25°C पर सामान्य संचालन स्थितियों में परिभाषित करते हैं (जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो)।
- 2.2.1 इनपुट विशेषताएँF)फॉरवर्ड वोल्टेज (VF): टाइपिकल 1.2 V, फॉरवर्ड करंट (I
- ) ±20 mA पर अधिकतम 1.4 V। यह कम वोल्टेज ड्रॉप कम बिजली खपत वाले सर्किट के लिए फायदेमंद है।इनपुट कैपेसिटेंस (C)in
): 1 kHz पर, यह 50 pF (टाइपिकल) से 250 pF (मैक्सिमम) की सीमा में होता है। यह पैरामीटर उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया और संभावित युग्मन शोर को प्रभावित करता है।
- 2.2.2 आउटपुट विशेषताएँCEO)डार्क करंट (IF): जब इनपुट LED बंद हो (ICE=0) और V
- =20V पर, कलेक्टर से एमिटर तक की लीकेज करंट अधिकतम 100 nA है। ऑफ स्टेट में अच्छे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात के लिए कम डार्क करंट महत्वपूर्ण है।ब्रेकडाउन वोल्टेजCEO: BVECOन्यूनतम 80 V, BV
न्यूनतम 7 V। ये अधिकतम सतत रिवर्स वोल्टेज को परिभाषित करते हैं।
2.2.3 ट्रांसमिशन विशेषताएँ
- ये पैरामीटर इनपुट और आउटपुट के बीच युग्मन दक्षता और गति का वर्णन करते हैं।करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR)C: यह आउटपुट कलेक्टर करंट (IF) और इनपुट फॉरवर्ड करंट (IF) का अनुपात, प्रतिशत में व्यक्त किया गया। यह लाभ का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। मानक EL354N में ICE= ±1mA, V
- = 5V की स्थितियों में CTR रेंज 20% से 300% है। EL354NA वेरिएंट एक संकीर्ण, उच्च-ग्रेड CTR बिनिंग प्रदान करता है, समान स्थितियों में CTR रेंज 50% से 150% है। यह बिनिंग डिजाइनर को उत्पादन में अधिक सुसंगत लाभ के लिए घटकों का चयन करने की अनुमति देती है।संतृप्ति वोल्टेज (V)CE(sat)F): टाइपिकल मान 0.1 V, अधिकतम 0.2 V जब IC=±20mA और I
- =1mA हो। कम संतृप्ति वोल्टेज आउटपुट ट्रांजिस्टर के पूर्ण संचालन पर शक्ति हानि को न्यूनतम कर सकता है।IO)इन्सुलेशन रेसिस्टेंस (R10): न्यूनतम 5×1011Ω, 500 V DC पर विशिष्ट मान 10
- Ω। यह अत्यधिक उच्च प्रतिरोध अलगाव कार्य का आधार है।c)कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी (f
- ): निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत, टाइपिकल वैल्यू 80 kHz (-3dB पॉइंट) है। यह अधिकतम उपयोगी सिग्नल फ्रीक्वेंसी को परिभाषित करता है।IO)फ्लोटिंग कैपेसिटेंस (C
- ): 1 MHz पर, टाइपिकल वैल्यू 0.6 pF, अधिकतम 1.0 pF है। यह आइसोलेशन बैरियर के पार पैरासिटिक कैपेसिटेंस है, जो हाई-फ्रीक्वेंसी नॉइज़ को कपल कर सकता है।स्विचिंग गतिr: राइज़ टाइम (tf) और फॉल टाइम (t
) दोनों का अधिकतम मान 18 µs निर्धारित है। यह अपेक्षाकृत मध्यम गति पावर लाइन मॉनिटरिंग (50/60 Hz) और कई औद्योगिक नियंत्रण संकेतों के लिए उपयुक्त है, लेकिन उच्च-गति डिजिटल संचार के लिए नहीं है।
3. Performance Curve Analysis
हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्रों का उल्लेख किया गया है, लेकिन विस्तृत डिजाइन के लिए उनके विशिष्ट ग्राफ़ (जैसे, CTR बनाम तापमान, CTR बनाम फॉरवर्ड करंट) महत्वपूर्ण हैं। ये वक्र आमतौर पर दिखाते हैं कि CTR परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ घटता है, और यह फॉरवर्ड करंट के साथ गैर-रैखिक संबंध भी रख सकता है। डिजाइनरों को अपने विशिष्ट ऑपरेटिंग वातावरण के लिए प्रदर्शन को उचित रूप से डीरेट करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि सर्किट अपेक्षित तापमान सीमा के भीतर पर्याप्त लाभ बनाए रखे, इन ग्राफ़ का परामर्श लेना चाहिए। आवश्यक आउटपुट स्थिति प्राप्त करने के लिए आवश्यक ड्राइव करंट निर्धारित करने में आउटपुट करंट और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध भी महत्वपूर्ण है, खासकर जब CTR विनिर्देश सीमा के पास काम किया जा रहा हो।
4. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी
4.1 पैकेज आयाम और ध्रुवीयता
डिवाइस 4-पिन SOP पैकेज में आता है। पिन कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार है: पिन 1 एनोड/कैथोड, पिन 2 कैथोड/एनोड (रिवर्स-समानांतर जोड़े वाले LED के लिए), पिन 3 फोटोट्रांजिस्टर का एमिटर, और पिन 4 कलेक्टर है। सही PCB लेआउट के लिए यह पिन व्यवस्था महत्वपूर्ण है। पैकेज ड्राइंग सटीक यांत्रिक आयाम प्रदान करती है, जिसमें बॉडी लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच और पिन आयाम शामिल हैं, जिनका सटीक PCB पैड डिज़ाइन में पालन किया जाना चाहिए।
4.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट
अनुशंसित सतह माउंट पैड लेआउट प्रदान किया गया है। यह जोर देना महत्वपूर्ण है कि यह एक संदर्भ डिज़ाइन है और इसे विशिष्ट विनिर्माण प्रक्रिया, PCB सामग्री और तापीय आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए। पैड डिज़ाइन का लक्ष्य रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान एक विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करते हुए घटक पर तापीय प्रतिबल का प्रबंधन करना है।
4.3 सोल्डरिंग और रिफ्लो दिशानिर्देश
- रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तों का विस्तृत विनिर्देश, IPC/JEDEC J-STD-020D का संदर्भ। यह तापमान प्रोफ़ाइल लीड-फ्री असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है:प्रीहीट
- : कमरे के तापमान से 150°C से 200°C तक 60-120 सेकंड में।तापन
- 200°C से चरम तापमान तक, अधिकतम तापन दर 3°C/सेकंड है।लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय (217°C)
- 60-100 सेकंड।पीक तापमान
- अधिकतम 260°C।समय जब तापमान शिखर ±5°C के भीतर हो
- : अधिकतम 30 सेकंड।शीतलन दर
- : अधिकतम 6°C/सेकंड।कुल चक्र समय
- 25°C से शिखर तापमान तक, अधिकतम 8 मिनट।रिफ्लो चक्रों की संख्या
डिवाइस अधिकतम 3 रीफ्लो चक्रों का सामना कर सकता है।
इस तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करने से प्लास्टिक पैकेज और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को तापीय क्षति से बचाया जा सकता है।
5. ऑर्डरिंग, पैकेजिंग और अंकन
5.1 पार्ट नंबर और ग्रेडिंग सिस्टम
- Xपार्ट नंबर संरचना इस प्रकार है: EL354N(X)(Y)-VG।
- Y:(X) - CTR ग्रेड विकल्प। 'A' 50-150% ग्रेडिंग (EL354NA) को दर्शाता है। कोई अक्षर नहीं मानक 20-300% ग्रेडिंग (EL354N) को दर्शाता है।
- V(Y) - रील विकल्प। 'TA' या 'TB' रील प्रकार और दिशा निर्दिष्ट करता है। छोड़ने पर ट्यूब पैकेजिंग (100 पीस) दर्शाता है।
- G-VG - वैकल्पिक प्रत्यय, VDE प्रमाणन शामिल होने का संकेत देता है।
-G - हैलोजन-मुक्त संरचना को दर्शाता है।
पैकेजिंग विकल्पों में ट्यूब पैक (100 प्रति ट्यूब) या टेप और रील पैक (TA और TB विकल्प दोनों 3000 प्रति रील) शामिल हैं। 'TA' और 'TB' विकल्पों के बीच का अंतर कैरियर टेप पर घटकों के अभिविन्यास में है, जो पिक-एंड-प्लेस मशीन के फीडर आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।
5.2 डिवाइस पहचानडिवाइस के शीर्ष सतह पर एक कोड मुद्रित है:.
- ELEL 354N RYWWV
- : EL - Manufacturer code.: 354N - Base device model.
- R: R - CTR ग्रेड (उदाहरण के लिए, 'A' या रिक्त)।
- Y: Y - 1-अंकीय वर्ष कोड।
- WW: WW - 2-अंकीय सप्ताह कोड।
- V: V - यदि मौजूद है तो VDE प्रमाणन (वैकल्पिक) को दर्शाता है।
5.3 टेप और रील विनिर्देश
इम्बॉस्ड कैरियर टेप के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं, जिसमें गुहा आयाम (A, B, D0, D1), टेप चौड़ाई (W), पिच (P0), और कवर टेप सील आयाम शामिल हैं। स्वचालित असेंबली उपकरणों को सही ढंग से सेट करने के लिए ये आवश्यक हैं।
6. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका एवं डिज़ाइन विचार
6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
इसका मुख्य अनुप्रयोग AC लाइन वोल्टेज पहचान या जीरो-क्रॉसिंग पहचान है। विशिष्ट परिपथ में इनपुट पिन (1 और 2) को एक करंट-सीमित रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में जोड़कर AC लाइन के आर-पार लगाना शामिल है। शिखर अग्र धारा (IFसुरक्षा मूल्य को 50 mA से नीचे सीमित करें, साथ ही AC पीक वोल्टेज पर विचार करें। आउटपुट ट्रांजिस्टर को कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन (एमिटर ग्राउंडेड, कलेक्टर लोड रेसिस्टेंस के माध्यम से लॉजिक पावर सप्लाई से जुड़ा) में जोड़ा जा सकता है, ताकि AC चक्र के साथ स्विच होने वाला डिजिटल सिग्नल प्रदान किया जा सके। अज्ञात पोलैरिटी की DC डिटेक्शन के लिए, डिवाइस को सीधे डिटेक्शन लाइन में रखा जा सकता है, क्योंकि यह करंट की दिशा की परवाह किए बिना संचालित होगा।
6.2 Key Design Factors
- करंट लिमिटिंगइनपुट सर्किट डिज़ाइन का सबसे महत्वपूर्ण पहलू। प्रतिरोध को सबसे खराब स्थिति (अधिकतम लाइन वोल्टेज, न्यूनतम प्रतिरोध सहनशीलता) में करंट को सीमित करना चाहिए।
- CTR क्षीणनCTR समय के साथ क्षीण हो सकता है, विशेष रूप से उच्च ऑपरेटिंग तापमान और उच्च करंट पर। डिज़ाइन में मार्जिन शामिल होना चाहिए (उदाहरण के लिए, डेटाशीट से न्यूनतम CTR का उपयोग करें, और फिर जीवनकाल के लिए एक अतिरिक्त डीरेटिंग फैक्टर लागू करें)।
- शोर प्रतिरोध: परजीवी धारिता (CIO) उच्च आवृत्ति क्षणिक (जैसे ESD या EMI) को अलगाव अवरोध के पार युग्मित कर सकती है। शोरयुक्त वातावरण में, आउटपुट पक्ष पर अतिरिक्त फ़िल्टरिंग जोड़ने या माइक्रोकंट्रोलर में तेज़ डिजिटल फ़िल्टर का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है।
- स्विचिंग गति सीमा: 18 µs के राइज/फॉल टाइम के कारण डिवाइस कम आवृत्ति वाले अनुप्रयोगों तक सीमित है। यह हाई-स्पीड डिजिटल डेटा लाइनों के आइसोलेशन के लिए उपयुक्त नहीं है।
- ताप अपव्यय: सुनिश्चित करें कि कुल शक्ति अपव्यय (इनपुट LED हानि + आउटपुट ट्रांजिस्टर हानि) 200 mW से अधिक न हो, और तापमान के साथ डिरेटिंग पर विचार करें।
7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
EL354N-G की प्रमुख विभेदक विशेषता इसका एकीकृत बैक-टू-बैक समानांतर एलईडी इनपुट है, जो एसी या अज्ञात ध्रुवीयता वाले डीसी सिग्नल को संसाधित करने के लिए बाहरी ब्रिज रेक्टिफायर या जटिल सर्किट की आवश्यकता को समाप्त करता है। मानक डीसी इनपुट ऑप्टोकपलर की तुलना में, यह बिल ऑफ मटेरियल को सरल बनाता है और सर्किट बोर्ड स्थान बचाता है। एसी इनपुट ऑप्टोकपलर उप-बाजार में, यह 3750Vrms इन्सुलेशन, हैलोजन-मुक्त सामग्री और व्यापक अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा प्रमाणन (UL, VDE, आदि) को एक कॉम्पैक्ट SOP पैकेज में संयोजित करता है, जो लागत-संवेदनशील लेकिन सुरक्षा-महत्वपूर्ण वैश्विक अनुप्रयोगों के लिए एक मजबूत मूल्य प्रस्ताव प्रदान करता है। संकीर्ण CTR ग्रेडिंग (EL354NA) की उपलब्धता उन डिजाइनों के लिए लाभ प्रदान करती है जिन्हें मैन्युअल सॉर्टिंग या कैलिब्रेशन के बिना अधिक सुसंगत लाभ की आवश्यकता होती है।
8. सामान्य प्रश्न (FAQ)
प्रश्न: क्या मैं इस उपकरण का उपयोग सीधे 120VAC या 230VAC मेन्स बिजली का पता लगाने के लिए कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन बाहरी श्रृंखला करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना आवश्यक है। मेन्स पीक वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 230VAC RMS का पीक लगभग 325V है) और आवश्यक LED करंट के आधार पर इसके मान की गणना करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि पीक करंट 50 mA की पूर्ण अधिकतम रेटिंग से काफी कम है।
प्रश्न: EL354N और EL354NA में क्या अंतर है?
उत्तर: अंतर वर्तमान ट्रांसमिशन अनुपात (CTR) ग्रेडिंग में है। EL354N की सीमा व्यापक है (20-300%), जबकि EL354NA की सीमा संकीर्ण और न्यूनतम सीमा अधिक है (50-150%)। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां उपकरणों के बीच लाभ में अधिक स्थिरता की आवश्यकता होती है, 'NA' संस्करण का उपयोग करें।
प्रश्न: आउटपुट एक फोटोट्रांजिस्टर है। क्या मैं इसका उपयोग सीधे एक रिले चलाने के लिए कर सकता हूं?
उत्तर: ऐसा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। फोटोट्रांजिस्टर की वर्तमान हैंडलिंग क्षमता सीमित होती है (इसकी पावर डिसिपेशन रेटिंग से संबंधित)। यह एक सिग्नल-स्तरीय उपकरण के रूप में डिज़ाइन किया गया है। एक रिले चलाने के लिए, फोटोकपलर आउटपुट का उपयोग एक बड़े पावर ट्रांजिस्टर या MOSFET गेट को चलाने के लिए करें।
प्रश्न: मेरे डिज़ाइन में विश्वसनीय इन्सुलेशन कैसे सुनिश्चित करें?
उत्तर: संबंधित सुरक्षा मानकों (जैसे IEC 60950-1, IEC 62368-1) के अनुसार, PCB पर इनपुट और आउटपुट सर्किट के बीच पर्याप्त क्रीपेज दूरी और विद्युत अंतराल बनाए रखें। घटक के स्वयं के 3750Vrms रेटिंग को बोर्ड पर पर्याप्त रिक्ति द्वारा समर्थित होना चाहिए।
9. कार्य सिद्धांत
यह उपकरण फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण और विद्युत पृथक्करण के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब धारा दो इनपुट इन्फ्रारेड एलईडी में से किसी एक (ध्रुवता के आधार पर) से प्रवाहित होती है, तो यह प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह प्रकाश पारदर्शी पृथक्करण अवरोध (आमतौर पर ढलाई प्लास्टिक) से होकर गुजरता है और आउटपुट पक्ष पर सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र पर पड़ता है। फोटॉन बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं, जो प्रभावी रूप से बेस करंट का कार्य करते हैं, जिससे ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है और एक बड़ा कलेक्टर करंट प्रवाहित होने की अनुमति मिलती है। मुख्य बात यह है कि इनपुट और आउटपुट के बीच एकमात्र संबंध प्रकाशिक है, जिससे विद्युत पृथक्करण प्रदान होता है। बैक-टू-बैक समानांतर एलईडी विन्यास का अर्थ है कि पिन 1 (एनोड) में प्रवेश करने और पिन 2 (कैथोड) से बाहर निकलने वाली धारा एक एलईडी को प्रकाशित करती है, जबकि विपरीत दिशा में धारा दूसरे एलईडी को प्रकाशित करती है, जिससे एसी या द्विदिश डीसी पर कार्य सुनिश्चित होता है।
10. उद्योग के रुझान
ऑप्टोकपलर और पृथक्करण प्रौद्योगिकी का रुझान उच्च एकीकरण, तेज गति और कम बिजली खपत की ओर है। हालांकि EL354N-G जैसे पारंपरिक फोटोट्रांजिस्टर कपलर बिजली आपूर्ति और औद्योगिक नियंत्रण में लागत-प्रभावी मध्यम गति पृथक्करण के लिए अभी भी महत्वपूर्ण हैं, नई तकनीकें उभर रही हैं। इनमें CMOS प्रौद्योगिकी और RF युग्मन पर आधारित डिजिटल आइसोलेटर शामिल हैं, जो काफी अधिक डेटा दर, कम बिजली खपत और उच्च विश्वसनीयता प्रदान करते हैं। हालांकि, बुनियादी AC लाइन डिटेक्शन और वोल्टेज निगरानी के लिए, जहां सादगी, उच्च पृथक्करण वोल्टेज और सिद्ध मजबूती महत्वपूर्ण है, फोटोट्रांजिस्टर AC कपलर अभी भी पसंदीदा और विश्वसनीय समाधान बने हुए हैं। जैसा कि '-G' श्रृंखला से पता चलता है, हलोजन-मुक्त और बढ़ी हुई पर्यावरण अनुपालन की ओर बदलाव वैश्विक नियामक रुझानों की प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन/वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही ऊर्जा दक्षता बेहतर होगी। | सीधे तौर पर प्रकाश स्रोत की ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (nanometer), jaise 620nm (laal) | Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current (Forward Current) | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्पावधि में सहन योग्य चरम धारा। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर वह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance | Rth(°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले एलईडी के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवन दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन डिप्रिसिएशन और कलर शिफ्ट होता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव (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 व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री।
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकीय एवं तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | Flip Chip बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता 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 फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye. |
| Rang ke aadhaar par vargikaran | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग की असमानता से बचें। |
| रंग तापमान ग्रेडेशन | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह का संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान परिस्थितियों में लंबे समय तक जलाए रखते हुए, 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 करें। |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणीकरण | यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। | अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |