सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
- 2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (इन्फ्रारेड LED)
- 2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर)
- 2.3 ट्रांसमिशन विशेषताएँ
- 2.4 स्विचिंग विशेषताएँ
- 3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
- 4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम एवं विकल्प
- 5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवीयता
- 6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
- 7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
- 7.1 मॉडल नामकरण नियम
- 7.2 पैकेजिंग विनिर्देश
- 8. अनुप्रयोग सुझाव
- 8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
- 8.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- 9. तकनीकी तुलना
- 10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
- 12. कार्य सिद्धांत
- 13. प्रौद्योगिकी रुझान
- LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
- 1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- 2. विद्युत मापदंड
- तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
CNY17-X और CNY17F-X श्रृंखला 6-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) ऑप्टोकपलर (जिसे ऑप्टो-आइसोलेटर या फोटोकपलर भी कहा जाता है) का एक परिवार है। प्रत्येक डिवाइस एक गैलियम आर्सेनाइड इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) और एक सिलिकॉन NPN फोटोट्रांजिस्टर के ऑप्टिकल युग्मन से बना है। इसका मुख्य कार्य दो सर्किटों के बीच विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करते हुए प्रकाश के माध्यम से सिग्नल ट्रांसमिशन की अनुमति देना है। दोनों श्रृंखलाओं के बीच मुख्य अंतर यह है: CNY17-X श्रृंखला एक बाहरी बेस कनेक्शन पिन (पिन 6) प्रदान करती है, जबकि CNY17F-X श्रृंखला में यह कनेक्शन नहीं है (NC), जिसके कारण बाद वाली में शोर संवेदनशीलता कम होती है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
ये डिवाइस विश्वसनीय सिग्नल इन्सुलेशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इनके मुख्य लाभों में 5000 Vrmsतक का उच्च इन्सुलेशन वोल्टेज, थ्रू-होल माउंटिंग के लिए कॉम्पैक्ट DIP फॉर्म फैक्टर, और डिज़ाइन स्थिरता के लिए स्क्रीन की गई करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) ग्रेडिंग शामिल हैं। ये प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा मानक संगठनों (UL, cUL, VDE, SEMKO, आदि) द्वारा प्रमाणित हैं, और इसलिए सुरक्षा और शोर प्रतिरोधकता की कठोर आवश्यकताओं वाले विभिन्न औद्योगिक, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और पावर सप्लाई अनुप्रयोगों के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त हैं।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये अनुशंसित संचालन स्थितियाँ नहीं हैं।
- इनपुट पक्ष (LED सिरा):अधिकतम निरंतर अग्र धारा (IF) 60 mA है। 1 A की अल्पकालिक (10 µs) शिखर अग्र धारा (IFM). LED के सिरों पर अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 6 V है। 25°C पर, इनपुट पावर डिसिपेशन (PD) 100 mW है, जो 100°C से अधिक तापमान पर 3.8 mW/°C की दर से डीरेटेड होता है।
- आउटपुट साइड (फोटोट्रांजिस्टर साइड):कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VCEO) और कलेक्टर-बेस वोल्टेज (VCBO, केवल CNY17-X) की रेटिंग 80 V है। एमिटर-कलेक्टर (VECO) और एमिटर-बेस (VEBO) वोल्टेज 7 V है। 25°C पर, आउटपुट पावर डिसिपेशन (PC) 150 mW है, जो 100°C से अधिक तापमान पर 9.0 mW/°C की दर से डिरेट होता है।
- कुल उपकरण:उपकरणों की कुल पावर डिसिपेशन (PTOT) 200 mW से अधिक नहीं होना चाहिए।
- अलगाव और पर्यावरण:अलगाव वोल्टेज (VISO) 5000 Vrms(AC, 1 मिनट)। कार्य तापमान सीमा (TOPR) -55°C से +110°C है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है, 10 सेकंड के लिए।
2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ
ये पैरामीटर विशिष्ट कार्य स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं (जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, Ta= 25°C).
2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (इन्फ्रारेड LED)
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF= 60 mA पर, अधिकतम 1.65 V. यह LED के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप है।
- रिवर्स करंट (IR):VR= 6 V पर, अधिकतम मान 10 µA है। यह LED के रिवर्स बायस होने पर लीकेज करंट है।
- इनपुट कैपेसिटेंस (Cin):टाइपिकल मान 18 pF है। यह इनपुट साइड के हाई-फ़्रीक्वेंसी स्विचिंग परफॉर्मेंस को प्रभावित करता है।
2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर)
- डार्क करंट:जब LED बंद (IF=0) होता है, तो लीकेज करंट मौजूद होता है। ICEO(कलेक्टर-एमिटर) VCE=10V पर विशिष्ट मान 50 nA है। ICBO(कलेक्टर-बेस, केवल CNY17-X) VCB=10V पर अधिकतम मान 20 nA है।
- ब्रेकडाउन वोल्टेज: BVCEOऔर BVCBOन्यूनतम मान 80 V है। BVECOन्यूनतम मान 7 V है।
- आउटपुट कैपेसिटेंस (CCE):टाइपिकल मान 8 pF है। यह आउटपुट स्विचिंग स्पीड को प्रभावित करता है।
2.3 ट्रांसमिशन विशेषताएँ
ये सिग्नल कपलिंग एप्लीकेशन में सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं।
- करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR):यह आउटपुट कलेक्टर करंट (IC) और इनपुट LED फॉरवर्ड करंट (IFका अनुपात, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया। डिवाइस चार अलग-अलग CTR रेंज में विभाजित हैं:
- CNY17-1 / CNY17F-1:CTR = 40% से 80% (IF=10mA, VCE=5V की स्थिति में)
- CNY17-2 / CNY17F-2:CTR = 63% से 125%
- CNY17-3 / CNY17F-3:CTR = 100% से 200%
- CNY17-4 / CNY17F-4:CTR = 160% से 320%
- कम धारा पर CTR:IF= 1mA पर, न्यूनतम CTR निर्दिष्ट है (उदाहरण के लिए, ग्रेड -1 के लिए 13%, ग्रेड -4 के लिए 56%), जो कम बिजली खपत या एनालॉग सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
- संतृप्ति वोल्टेज (VCE(sat)):IF=10mA, IC=2.5mA पर, अधिकतम 0.3 V। यह वह वोल्टेज है जब ट्रांजिस्टर पूरी तरह से "चालू" होता है।
- पृथक्करण प्रतिरोध (RIO):न्यूनतम मान 1011Ω। यह इंगित करता है कि इनपुट और आउटपुट पक्ष के बीच DC प्रतिरोध अत्यधिक उच्च है।
- इनपुट-आउटपुट कैपेसिटेंस (CIO):विशिष्ट मान 0.5 pF है। यह छोटी धारिता उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्युनिटी (CMTI) प्राप्त करने की कुंजी है।
2.4 स्विचिंग विशेषताएँ
गतिशील प्रदर्शन टर्न-ऑन/टर्न-ऑफ समय और राइज/फॉल समय द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो परीक्षण स्थितियों पर निर्भर करते हैं।
- शर्त 1 (VCC=10V, IC=2mA, RL=100Ω):
- चालू समय (ton): विशिष्ट मान 10 µs, अधिकतम मान 12 µs।
- बंद समय (toff): विशिष्ट मान 9 µs, अधिकतम मान 12 µs।
- उदगम समय (tr): विशिष्ट मान 6 µs, अधिकतम मान 10 µs।
- पतन समय (tf): विशिष्ट मान 8 µs, अधिकतम मान 10 µs।
- शर्त 2 (VCC=5V, IF=10mA, RL=75Ω):
- उदगम समय (tr): विशिष्ट मान 2 µs, अधिकतम मान 10 µs।
- पतन समय (tf): विशिष्ट मान 3 µs, अधिकतम मान 10 µs।
3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण
इन ऑप्टोकपलर की प्राथमिक ग्रेडिंग आधारित हैकरंट ट्रांसफर रेशियो (CTR)। चार ग्रेड (1, 2, 3, 4) क्रमिक रूप से बढ़ते न्यूनतम और अधिकतम CTR मान प्रदान करते हैं। यह डिजाइनरों को उनके आवश्यक सिग्नल गेन से मेल खाने वाला उपकरण चुनने और उत्पादन बैचों में स्थिरता सुनिश्चित करने में सक्षम बनाता है। उदाहरण के लिए, मजबूत और स्पष्ट सिग्नल की आवश्यकता वाला डिजिटल इनपुट सर्किट -3 या -4 ग्रेड का उपयोग कर सकता है, जबकि भिन्नता के प्रति संवेदनशील सर्किट अधिक सख्त, कम गेन वाले -1 ग्रेड को निर्दिष्ट कर सकते हैं।
4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट "टाइपिकल ऑप्टोइलेक्ट्रिक कैरेक्टरिस्टिक कर्व्स" का उल्लेख करती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ का विस्तृत विवरण नहीं है, लेकिन इस प्रकार के उपकरणों के विशिष्ट वक्रों में शामिल हैं:
- CTR vs. फॉरवर्ड करंट (IF):दर्शाता है कि ट्रांसफर रेशियो LED ड्राइव करंट के साथ कैसे बदलता है, आमतौर पर एक विशिष्ट करंट पर शिखर तक पहुंचता है।
- CTR बनाम तापमान:यह समझाएं कि CTR परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ कैसे कम होता है, जो उच्च तापमान संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।
- कलेक्टर धारा (IC) बनाम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VCE):फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताएँ, संतृप्ति क्षेत्र और सक्रिय क्षेत्र दिखाती हुई।
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) बनाम फॉरवर्ड करंट (IF):इन्फ्रारेड LED की IV विशेषताएँ।
गैर-मानक परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने और सर्किट डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए ये वक्र महत्वपूर्ण हैं।
5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी
ये उपकरण मानक 6-पिन DIP पैकेज में उपलब्ध हैं और कई पिन कॉन्फ़िगरेशन विकल्प प्रदान करते हैं।
5.1 पैकेज आयाम एवं विकल्प
- मानक DIP:डिफ़ॉल्ट थ्रू-होल पैकेज।
- विकल्प M:"वाइड पिन बेंड" के साथ, जो व्यापक PCB पैकेज के साथ संगतता के लिए 0.4 इंच (लगभग 10.16 मिमी) का पिन पिच प्रदान करता है।
- विकल्प S:सरफेस माउंट लीड फॉर्म। रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
- विकल्प S1:सरफेस माउंट लीड फॉर्म, "लो प्रोफाइल" के साथ, ऊंचाई प्रतिबंध वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
प्रत्येक विकल्प के लिए विस्तृत आयामी चित्र (मिलीमीटर में) प्रदान किए गए हैं, जो बॉडी आयाम, लीड लंबाई, लीड पिच और माउंटिंग प्लेन को निर्दिष्ट करते हैं।
5.2 पिन कॉन्फ़िगरेशन और ध्रुवीयता
सही स्थापना के लिए स्पष्ट पिन पहचान महत्वपूर्ण है।
- CNY17-X (बेस लीड के साथ):
- एनोड (LED +)
- कैथोड (LED -)
- कोई कनेक्शन नहीं
- एमिटर (फोटोट्रांजिस्टर)
- कलेक्टर (फोटोट्रांजिस्टर)
- बेस (फोटोट्रांजिस्टर, बाहरी कनेक्शन)
- CNY17F-X (बेस पिन रहित):
- एनोड (LED +)
- कैथोड (LED -)
- कोई कनेक्शन नहीं
- एमिटर (फोटोट्रांजिस्टर)
- कलेक्टर (फोटोट्रांजिस्टर)
- कोई कनेक्शन नहीं
6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड
डेटाशीट में अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C, 10 सेकंड के लिए निर्दिष्ट है। यह आमतौर पर थ्रू-होल पिन के लिए वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग पर लागू होता है। सरफेस माउंट विकल्पों (S, S1) के लिए, 260°C से अधिक पीक तापमान वाले मानक इन्फ्रारेड या कन्वेक्शन रीफ्लो प्रोफाइल का उपयोग किया जाना चाहिए। पैकेज पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव डालने से बचने के लिए हैंडलिंग के दौरान सावधानी बरतनी चाहिए। इसे -55°C से +125°C के निर्दिष्ट तापमान सीमा में, शुष्क, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) सुरक्षित वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी
7.1 मॉडल नामकरण नियम
पार्ट नंबर निम्नलिखित प्रारूप का पालन करता है:CNY17-XY(Z)-V或CNY17F-XY(Z)-V
- X:Part Number / CTR Grade (1, 2, 3, or 4).
- Y:Lead Form Option (S, S1, M, or leave blank for standard DIP).
- Z:Tape and Reel Packaging Option (TA, TB, or none). Applicable only for S and S1 options.
- V:वैकल्पिक VDE प्रमाणन चिह्न।
7.2 पैकेजिंग विनिर्देश
- ट्यूब पैकेजिंग:मानक DIP और विकल्प M ट्यूबों में उपलब्ध हैं, प्रति ट्यूब 65 टुकड़े।
- रील पैकेजिंग:विकल्प S और S1 रील पैकेजिंग में उपलब्ध हैं। विकल्प TA और TB प्रति रील 1000 टुकड़े शामिल हैं।
8. अनुप्रयोग सुझाव
8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट
डेटाशीट सामान्य उपयोग सूचीबद्ध करती है: पावर सप्लाई रेगुलेटर (फीडबैक इंसुलेशन के लिए), डिजिटल लॉजिक इनपुट (लेवल शिफ्टिंग और नॉइज़ इंसुलेशन के लिए), और माइक्रोप्रोसेसर इनपुट (शोरयुक्त बाहरी सिग्नल के साथ इंटरफेसिंग के लिए)। स्विचिंग टाइम के लिए एक विशिष्ट टेस्ट सर्किट (चित्र 11) दिखाया गया है, जिसमें एक इनपुट करंट लिमिटिंग रेसिस्टर (RIN), CNY17-X के लिए एक वैकल्पिक बेस-एमिटर रेसिस्टर (RBE), और एक कलेक्टर लोड रेसिस्टर (RL) शामिल है।
8.2 डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें
- LED करंट लिमिटिंग:Always use a series resistor to connect IFआवश्यक मान तक सीमित करें, आमतौर पर 1 mA से 20 mA के बीच, गति, CTR और बिजली खपत को संतुलित करने के लिए।
- लोड प्रतिरोध (RL):कलेक्टर पर RLमान स्विचिंग गति, आउटपुट स्विंग और बिजली की खपत को प्रभावित करता है। छोटा RLयह गिरावट के समय को कम करेगा, लेकिन आउटपुट वोल्टेज स्विंग को कम कर देगा।
- Noise Immunity (CNY17F-X):CNY17F-X श्रृंखला में बाहरी बेस कनेक्शन नहीं होता है, इसलिए यह फोटोट्रांजिस्टर के बेस में शोर प्रविष्टि के प्रति कम संवेदनशील है, जिससे यह विद्युत शोर वाले वातावरण में अधिक पसंदीदा बन जाता है।
- गति और धारा के बीच समझौता:उच्च IFआमतौर पर स्विचिंग गति बढ़ाता है, लेकिन बिजली की खपत भी बढ़ाता है। कृपया विभिन्न परीक्षण स्थितियों के तहत स्विचिंग समय विनिर्देशों का संदर्भ लें।
- CTR क्षय:CTR डिवाइस के जीवनकाल के साथ कम हो जाता है, विशेष रूप से उच्च कार्य तापमान और उच्च धारा पर। दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, डिजाइन में तदनुसार डिरेटिंग की जानी चाहिए।
9. तकनीकी तुलना
इस श्रृंखला के भीतर मुख्य अंतर एक बाहरी बेस पिन की उपस्थिति है (CNY17-X में है, CNY17F-X में नहीं)। CNY17-X अधिक डिजाइन लचीलापन प्रदान करता है; बेस पिन को खुला छोड़ा जा सकता है, एमिटर से एक रोकनेवाला के माध्यम से जोड़ा जा सकता है (संग्रहीत आवेश को साफ करके गति बढ़ाने के लिए), या विशिष्ट बायस कॉन्फ़िगरेशन के लिए उपयोग किया जा सकता है। CNY17F-X उत्कृष्ट शोर प्रतिरक्षा प्रदान करता है, क्योंकि फोटोट्रांजिस्टर का बेस पूरी तरह से आंतरिक है और पहुंच योग्य नहीं है, जो उच्च शोर वाले औद्योगिक वातावरण में एक महत्वपूर्ण लाभ है। दोनों श्रृंखलाएं समान अलगाव, वोल्टेज और CTR विनिर्देश साझा करती हैं।
10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
प्रश्न: -1, -2, -3 और -4 ग्रेड के बीच मुख्य अंतर क्या है?
उत्तर: अंतर करंट ट्रांसफर रेश्यो (CTR) की गारंटीकृत सीमा में है। ग्रेड-4 में उच्चतम लाभ (160-320%) होता है, जबकि ग्रेड-1 में सबसे कम लाभ (40-80%) होता है। कृपया सर्किट में आवश्यक सिग्नल प्रवर्धन के आधार पर चयन करें।
प्रश्न: मुझे CNY17-X के बजाय CNY17F-X का उपयोग कब करना चाहिए?
उत्तर: महत्वपूर्ण विद्युत शोर वाले वातावरण (जैसे मोटर ड्राइव, औद्योगिक नियंत्रण) में संचालित करते समय CNY17F-X का उपयोग करना चाहिए। बाहरी बेस कनेक्शन की अनुपस्थिति इसे संवेदनशील बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (EMI) युग्मन के प्रति स्वाभाविक रूप से कम संवेदनशील बनाती है।
प्रश्न: LED के इनपुट श्रृंखला प्रतिरोध की गणना कैसे करें?
उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: RIN= (VCC_IN- VF) / IF। मान लीजिए VFविशिष्ट मान ≈ 1.2V (अधिकतम 1.65V)। उदाहरण के लिए, 5V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए, IFको 10mA चाहिए: RIN= (5V - 1.2V) / 0.01A = 380Ω। मानक 390Ω रेसिस्टर का उपयोग करें।
प्रश्न: क्या मैं इसे AC सिग्नल इन्सुलेशन के लिए उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: हाँ, लेकिन सीमाओं के साथ। फोटोट्रांजिस्टर आउटपुट एकतरफा (DC) होता है। AC सिग्नल ट्रांसमिट करने के लिए, आमतौर पर दो ऑप्टोकपलर (प्रत्येक अर्ध-चक्र के लिए एक) की आवश्यकता होती है, या एनालॉग ट्रांसमिशन के लिए आउटपुट को इसके लीनियर रीजन में बायस करने के लिए अतिरिक्त सर्किट की आवश्यकता होती है, हालांकि लीनियरिटी इस डिवाइस का निर्दिष्ट पैरामीटर नहीं है।
11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
दृश्य:3.3V माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन को 24V औद्योगिक सेंसर सिग्नल से अलग करना।
- उपकरण चयन:अच्छा लाभ (100-200% CTR) और उच्च शोर प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए CNY17F-3 का चयन करें।
- इनपुट पक्ष (माइक्रोकंट्रोलर):GPIO पिन एक करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से LED को चलाता है। मान लें VGPIO_HIGH≈ 3.3V, लक्ष्य IF= 5mA: RIN= (3.3V - 1.2V) / 0.005A = 420Ω। 430Ω का उपयोग करें।
- आउटपुट साइड (सेंसर इंटरफ़ेस):फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर को पुल-अप रेसिस्टर (RL) 24V पावर स्रोत से कनेक्ट करें। एमिटर को ग्राउंड करें। R चुनें।Lआउटपुट को सुनिश्चित करने के लिए कि यह चालू होने पर संतृप्त हो और बंद होने पर प्रभावी लॉजिक हाई स्तर प्रदान करे। मान लें कि विशिष्ट IC≈ CTR * IF= 150% * 5mA = 7.5mA, बंद अवधि में आउटपुट लॉजिक हाई लगभग 20V अपेक्षित: RL≤ (24V - 20V) / (ICEO)। क्योंकि ICEOअधिकतम मान लगभग 50nA है, लीकेज करंट के लिए लगभग किसी भी प्रतिरोध मान का उपयोग किया जा सकता है। स्विचिंग गति के लिए, 10kΩ रेसिस्टर एक सामान्य शुरुआती बिंदु है। आउटपुट (कलेक्टर नोड) अब इनपुट सिग्नल का एक अलग, इनवर्टेड प्रतिलिपि प्रदान करता है।
12. कार्य सिद्धांत
ऑप्टोकपलर एक विद्युत सिग्नल को प्रकाश में परिवर्तित करके, उसे एक विद्युत रोधी अवरोध के पार प्रसारित करके, और फिर प्रकाश को वापस विद्युत सिग्नल में बदलकर कार्य करता है। CNY17-X/F-X श्रृंखला में, करंट (IF) इन्फ्रारेड LED से प्रवाहित होता है, जिससे यह फोटॉन उत्सर्जित करता है। ये फोटॉन पारदर्शी इन्सुलेटिंग मोल्ड कंपाउंड से होकर गुजरते हैं और सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र से टकराते हैं। फोटॉन ऊर्जा बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करती है, जो बेस करंट बनाती है और इस प्रकार ट्रांजिस्टर को चालू करती है, जिससे कलेक्टर करंट (IC) प्रवाहित होने लगता है। अनुपात IC/IF即为CTR。输入和输出之间没有电气连接,提供了由模塑化合物的介电强度和内部引脚间距(爬电距离>7.6mm)决定的电气隔离。
13. प्रौद्योगिकी रुझान
ऑप्टोकपलर तकनीक का निरंतर विकास जारी है। हालांकि CNY17 श्रृंखला जैसे पारंपरिक फोटोट्रांजिस्टर-आधारित कपलर अपनी लागत-प्रभावशीलता और सामान्य पृथक्करण के कारण लोकप्रिय बने हुए हैं, रुझान निम्नलिखित दिशाओं में आगे बढ़ रहे हैं:
उच्च गति:बहु-एमबीपीएस डेटा ट्रांसफर के लिए फोटोडायोड और एकीकृत एम्पलीफायर (जैसे डिजिटल आइसोलेटर) का उपयोग करने वाले तेज़ कपलर विकसित करना।
उच्च एकीकरण:एकल पैकेज में कई अलगाव चैनलों को एकीकृत करना, या अलगाव को अन्य कार्यों (जैसे गेट ड्राइवर या एडीसी इंटरफ़ेस) के साथ संयोजित करना।
उच्च विश्वसनीयता और जीवनकाल:समय और तापमान के साथ सीटीआर क्षय को कम करने के लिए सामग्री और डिज़ाइन पर ध्यान केंद्रित करना।
लघुरूपण:अलगाव रेटिंग बनाए रखते हुए या बेहतर करते हुए छोटे सतह माउंट पैकेज (एसओआईसी, एसएसओपी) की ओर बढ़ना। सीएनवाई17 श्रृंखला के एस और एस1 विकल्प सतह माउंट असेंबली की इस प्रवृत्ति को दर्शाते हैं।
LED विनिर्देश शब्दावली विस्तृत व्याख्या
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित दीप्त प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| दीप्त प्रवाह (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। |
| दीप्ति कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के प्रसार और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडक, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य का निर्धारण करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | वस्तु के वास्तविक रंग को प्रकाश स्रोत द्वारा पुनः प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम है। | रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, कला दीर्घाओं जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों के लिए उपयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिकिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक सूचक, स्टेप्स जितने कम होंगे रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | रंगीन LED रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि मोनोक्रोमैटिक LED के रंगत (ह्यू) का निर्धारण करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
2. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइव पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आम है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि में सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| प्रतीप वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक को रोकने की आवश्यकता होती है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिजाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | स्थैतिक बिजली के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, उच्च मान का अर्थ है स्थैतिक क्षति से अधिक सुरक्षा। | उत्पादन में, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए, ESD सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं। |
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 से, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| प्रकाश क्षय (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे एलईडी के "उपयोगी जीवन" को परिभाषित करता है। |
| ल्यूमेन 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 MacAdam Ellipse | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य में रंग समरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
चार, पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | सामान्य व्याख्या | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने वाली और प्रकाशिक एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला; सिरेमिक बेहतर ऊष्मा अपव्यय और लंबी आयु वाला। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप चिप में बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो आंशिक रूप से पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होता है और सफेद प्रकाश बनाने के लिए मिश्रित होता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, जो प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहों में विभाजित, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग ग्रेडिंग | 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 स्रोत के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, 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 | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | Ensures the product does not contain harmful substances (such as lead, mercury). | 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। |