6-पिन DIP रैंडम-फेज ट्रायक ड्राइवर फोटोकपलर EL301X/302X/305X सीरीज़ डेटाशीट - पैकेज DIP-6 - वोल्टेज 250V/400V/600V - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

EL301X, EL302X, और EL305X श्रृंखलाएं 6-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) रैंडम-फेज ट्रायक ड्राइवर फोटोकपलर के परिवार हैं। ये उपकरण कम वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट (जैसे माइक्रोकंट्रोलर या लॉजिक सर्किट) और उच्च वोल्टेज AC पावर ट्रायक के बीच एक विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट इंटरफेस प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मुख्य कार्य विद्युत अलगाव है, जो संवेदनशील नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को उच्च वोल्टेज AC मेन्स साइड से सुरक्षित रखता है।

प्रत्येक उपकरण में एक गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) होता है, जो एक मोनोलिथिक सिलिकॉन रैंडम-फेज फोटो-ट्रायक से ऑप्टिकली कपल्ड होता है। जब इनपुट LED के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, तो यह इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करता है, जो आउटपुट फोटो-ट्रायक को चालन में ट्रिगर करता है, जिससे यह AC लोड को स्विच कर सकता है। "रैंडम-फेज" क्षमता का अर्थ है कि आउटपुट ट्रायक को AC वोल्टेज चक्र के किसी भी बिंदु पर ट्रिगर किया जा सकता है, जो इसे सरल चालू/बंद स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

श्रृंखला के भीतर प्राथमिक अंतरकर्ता शिखर अवरोधन वोल्टेज क्षमता है: EL301X श्रृंखला 250V के लिए रेटेड है, EL302X 400V के लिए, और EL305X 600V के लिए। यह डिजाइनरों को उनके क्षेत्रीय मुख्य वोल्टेज (जैसे, 115VAC या 230VAC) के आधार पर पर्याप्त सुरक्षा मार्जिन के साथ उपयुक्त उपकरण का चयन करने की अनुमति देता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

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।

• इनपुट (एलईडी साइड): अधिकतम निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) 60 mA है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (V_R) 6V है। अधिकतम पावर डिसिपेशन (P_D) 25°C पर 100 mW है, 85°C से अधिक परिवेश तापमान पर 3.8 mW/°C की दर से कम होती है।
• आउटपुट (Triac Side): The off-state terminal voltage (V_DRM) श्रृंखला को परिभाषित करता है: EL301X के लिए 250V, EL302X के लिए 400V, और EL305X के लिए 600V। पीक रिपीटिटिव सर्ज करंट (I_TSM) 100μs पल्स के लिए 1A है। ऑन-स्टेट RMS करंट (I_T(RMS)) 100 mA है। आउटपुट पावर डिसिपेशन (P_C) 25°C पर 300 mW है, 85°C से ऊपर 7.4 mW/°C की दर से कम होती है।
• Isolation & Thermal: The isolation voltage (V_ISO) between input and output is 5000 V_rms 1 मिनट के लिए। ऑपरेटिंग तापमान सीमा -55°C से +100°C है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

ये पैरामीटर 25°C पर सामान्य संचालन स्थितियों में प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• Input LED: The typical forward voltage (V_F) is 1.18V at a forward current (I_F) 10 mA की, अधिकतम 1.5V के साथ। रिवर्स लीकेज करंट (I_R) 6V पर अधिकतम 10 μA है।
• आउटपुट ट्रायक: शिखर अवरोधक धारा (I_DRM) अधिकतम 100 nA होती है जब निर्धारित V_DRM लगाया जाता है और LED बंद होता है। शिखर चालू अवस्था वोल्टेज (V_TM) 100 mA शिखर धारा का संचालन करते समय अधिकतम 2.5V होता है। एक महत्वपूर्ण पैरामीटर स्थिर dv/dt रेटिंग है, जो EL301X/302X श्रृंखला के लिए 100 V/μs (रेटेड V पर) है।_DRM) और EL305X श्रृंखला के लिए 1000 V/μs (400V पर) है। यह रेटिंग वोल्टेज वृद्धि की अधिकतम दर को इंगित करती है जिसे आउटपुट बिना गलत ट्रिगरिंग के सहन कर सकता है।

3. Transfer Characteristics & Grading System

यह श्रृंखला LED ट्रिगर करंट (I_FT), जो कि इसके मुख्य टर्मिनलों पर 3V बायस के साथ आउटपुट ट्रायक को विश्वसनीय रूप से चालू करने के लिए आवश्यक अधिकतम धारा है। कम I_FT डिवाइस अधिक संवेदनशील होते हैं।

• EL3020: अधिकतम I_FT = 30 mA
• EL3010, EL3021, EL3051: अधिकतम I_FT = 15 mA
• EL3011, EL3022, EL3052: अधिकतम I_FT = 10 mA
• EL3012, EL3023, EL3053: अधिकतम I_FT = 5 mA

The recommended operating I_F lies between the max I_FT विशिष्ट भाग और पूर्ण अधिकतम I के लिए_F 60 mA का। होल्डिंग करंट (I_H) आउटपुट ट्रायक के लिए आमतौर पर 250 μA होता है; एक बार ट्रिगर होने के बाद, करंट को संचालन में बने रहने के लिए इस स्तर से ऊपर रहना चाहिए।

4. Performance Curve Analysis

डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल वक्रों का उल्लेख किया गया है (जैसे, विशिष्ट इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषता वक्र), प्रदान किए गए डेटा से प्रमुख प्रदर्शन समझ संभव है। एलईडी फॉरवर्ड करंट (I_F) और फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) के बीच संबंध संचालन सीमा में लगभग रैखिक है। आउटपुट ट्रायक का ऑन-स्टेट वोल्टेज (V_TM) अपनी रेटेड सीमा के भीतर करंट के साथ न्यूनतम भिन्नता दर्शाता है, जिससे चालन हानियाँ कम होती हैं। डिवाइस का ट्रिगर व्यवहार संचालन तापमान सीमा में सुसंगत है, हालांकि आवश्यक I_FT इसकी तापमान गुणांक नकारात्मक हो सकता है (उच्च तापमान पर थोड़ी कम धारा की आवश्यकता होती है)।

5. Mechanical & Package Information

यह उपकरण एक मानक 6-पिन DIP पैकेज में रखा गया है। मुख्य आयामों में मानक 0.1-इंच (2.54 mm) पंक्ति अंतर शामिल है। डेटाशीट मानक सीधे लीड के अतिरिक्त दो विशिष्ट लीड फॉर्म विकल्पों का विवरण देती है:

• Standard DIP Type: For through-hole PCB mounting.
• Option M Type: "वाइड लीड बेंड" की विशेषता है जो 0.4 इंच (10.16 मिमी) की पंक्ति अंतराल बनाती है, संभवतः विशिष्ट सॉकेट या बोर्ड लेआउट के साथ संगतता के लिए।
• सतह माउंट विकल्प (S, S1) भी उपलब्ध हैं, जो टेप और रील पैकेजिंग में आपूर्ति किए जाते हैं।

पिन विन्यास है: 1-एनोड, 2-कैथोड (इनपुट एलईडी); 3-कोई कनेक्शन नहीं; 4-मुख्य टर्मिनल 2 (T2); 5-सबस्ट्रेट (कनेक्ट न करें); 6-मुख्य टर्मिनल 1 (T1)। पैकेज पर स्पष्ट ध्रुवीयता अंकन मानक है।

6. Soldering & Assembly Guidelines

सोल्डरिंग तापमान के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 10 सेकंड के लिए 260°C है। यह वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए एक सामान्य रेटिंग है। मैन्युअल सोल्डरिंग के लिए, तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए, और प्रति लीड संपर्क समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए। अनुशंसित भंडारण स्थितियां निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा -55°C से +125°C के भीतर, कम आर्द्रता वाले वातावरण में हैं।

7. Packaging & Ordering Information

पार्ट नंबर इस प्रारूप का अनुसरण करता है: EL30[1/2/5]XY(Z)-V.

• '30' के बाद पहला अंक वोल्टेज रेटिंग दर्शाता है (1=250V, 2=400V, 5=600V).
• अगला वर्ण (X) संवेदनशीलता ग्रेड (0,1,2,3 I के अनुसार) दर्शाता है।_FT तालिका।
• निम्नलिखित वर्ण (Y) लीड फॉर्म दर्शाता है: कोई नहीं (मानक DIP), M (वाइड बेंड), S (सरफेस माउंट), S1 (लो-प्रोफाइल सरफेस माउंट)।
• The optional (Z) indicates tape & reel: TA or TB.
• वैकल्पिक '-V' प्रत्यय VDE सुरक्षा अनुमोदन को इंगित करता है।

पैकिंग मात्रा: थ्रू-होल संस्करणों के लिए प्रति ट्यूब 65 इकाइयाँ। टेप और रील सतह माउंट संस्करणों के लिए प्रति रील 1000 इकाइयाँ।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

ये फोटोकपलर 115VAC से 240VAC रेंज में प्रतिरोधक और प्रेरक भार को स्विच करने के लिए AC पावर लाइनों के साथ कम वोल्टेज DC नियंत्रण सर्किट को इंटरफेस करने के लिए आदर्श हैं। सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• सोलेनॉइड और वाल्व नियंत्रण: वायवीय/हाइड्रोलिक वाल्व सक्रिय करने के लिए।
• स्टैटिक एसी पावर स्विच: एसी लोड स्विचिंग के लिए सॉलिड-स्टेट रिले बनाना।
• इंटरफेसिंग माइक्रोप्रोसेसर्स: माइक्रोकंट्रोलर को पंखे, पंप या हीटर जैसे एसी-संचालित परिधीय उपकरणों को सुरक्षित रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देना।
• Incandescent Lamp Dimmers: For simple on/off control (not phase-angle dimming).
• Temperature and Motor Controls: नियंत्रण प्रणालियों में अलगाव और ट्रिगर करने वाले घटक के रूप में।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• इनपुट करंट लिमिटिंग: इनपुट एलईडी के साथ हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए ताकि धारा को अधिकतम I और 60 mA के बीच एक मान तक सीमित किया जा सके।_FT और 60 mA. R की गणना करें_सीमा = (V_CC - V_F) / I_F.
• आउटपुट स्नबर नेटवर्क: जब प्रेरक भार (मोटर, सोलेनॉइड) चलाए जा रहे हों, तो आउटपुट ट्रायक या भार के पार एक स्नबर सर्किट (आरसी नेटवर्क) अक्सर कम्यूटेशन के दौरान वोल्टेज वृद्धि की दर (डीवी/डीटी) को सीमित करने और गलत ट्रिगरिंग को रोकने के लिए आवश्यक होता है।
• Heat Dissipation: सुनिश्चित करें कि कुल शक्ति क्षय (इनपुट + आउटपुट) रेटेड P से अधिक न हो।_TOT 330 mW की, तापमान के साथ डीरेटिंग को ध्यान में रखते हुए। आउटपुट करंट (100 mA RMS) अपेक्षाकृत कम है, इसलिए ये बड़े ट्रायक के गेट सर्किट को ड्राइव करने या छोटे लोड को सीधे स्विच करने के लिए उपयुक्त हैं।
• वोल्टेज चयन: वोल्टेज श्रृंखला (EL301X/302X/305X) का चयन करें जिसका V_DRM रेटिंग एसी मेन्स वोल्टेज के शिखर मान से काफी अधिक हो (उदाहरण: 230VAC के लिए, शिखर ~325V है, इसलिए EL302X 400V या EL305X 600V उपयुक्त है)।

9. Technical Comparison & Differentiation

शून्य-क्रॉसिंग ट्रायक ड्राइवर फोटोकपलर की तुलना में, रैंडम-फेज प्रकार तत्काल ट्रिगरिंग का लाभ प्रदान करता है, जो त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है। इसकी कीमत एसी वोल्टेज के शिखर पर स्विच ऑन करते समय उच्च इनरश करंट की संभावना है, खासकर कैपेसिटिव या कोल्ड फिलामेंट लोड के साथ। इस श्रृंखला के भीतर प्राथमिक अंतर ब्लॉकिंग वोल्टेज और संवेदनशीलता (I_FT), जो एप्लिकेशन वोल्टेज और उपलब्ध ड्राइव करंट के आधार पर सटीक घटक चयन की अनुमति देता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

Q: क्या यह डिवाइस सीधे 100W का तापदीप्त लैंप स्विच कर सकता है?
A: संभवतः, लेकिन इष्टतम रूप से नहीं। 120VAC पर एक 100W लैंप लगभग 0.83A RMS खींचता है, जो डिवाइस की 100 mA RMS रेटिंग से अधिक है। यह फोटोकपलर एक उच्च-शक्ति ट्रायक के गेट को चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो फिर लैंप लोड को स्विच करता है।

Q: "सब्सट्रेट" पिन (पिन 5) का उद्देश्य क्या है?
A> The datasheet explicitly states "do not connect." This pin is internally connected to the silicon substrate for manufacturing reasons and must be left electrically floating in the application.

Q: मैं स्टैटिक dv/dt रेटिंग का परीक्षण कैसे करूं?
A: डेटाशीट एक विस्तृत परीक्षण सर्किट (चित्र 8) और पद्धति प्रदान करती है। इसमें एक आरसी नेटवर्क के माध्यम से आउटपुट पर एक उच्च-वोल्टेज पल्स लगाना और आरसी समय स्थिरांक को तब तक बढ़ाना शामिल है जब तक कि डिवाइस गलत तरीके से ट्रिगर होना बंद न कर दे, फिर अंतिम τ मान से dv/dt की गणना करना।

Q: 'S' और 'S1' सरफेस माउंट विकल्पों में क्या अंतर है?
A: दोनों सरफेस माउंटिंग के लिए हैं, लेकिन 'S1' को "लो प्रोफाइल" लीड फॉर्म के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, जिसका संभावित अर्थ है कि लीड्स को पीसीबी के करीब बैठने के लिए मोड़ा गया है, जिससे घटक की समग्र माउंटेड ऊंचाई कम हो जाती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण

परिदृश्य: एक माइक्रोकंट्रोलर (3.3V GPIO) को एक बड़े ट्रायक (जैसे, BT136) के माध्यम से 120VAC, 1A के एक पंखे को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।
डिज़ाइन चरण:
1. फोटोकपलर चयन: EL3022-V चुनें। 400V रेटिंग 120VAC (पीक ~170V) के लिए मार्जिन प्रदान करती है।_FT 10 mA का 3.3V से आसानी से संचालित किया जा सकता है।
2. इनपुट सर्किट: श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें। V मानते हुए_F ~1.2V और लक्ष्य I_F = 15 mA. R = (3.3V - 1.2V) / 0.015A = 140 Ω। एक मानक 150 Ω रोकनेवाला का उपयोग करें।
3. आउटपुट सर्किट: फोटोकपलर के MT1 (पिन 6) और MT2 (पिन 4) को एक गेट रेसिस्टर (जैसे, 100-360 Ω) के साथ श्रृंखला में BT136 ट्रायक के गेट से कनेक्ट करें। BT136 का MT1 और MT2 पंखे के लोड को स्विच करता है।
4. स्नबर: प्रेरक पंखा मोटर से वोल्टेज क्षणिकों को दबाने के लिए BT136 के MT1 और MT2 के पार एक RC स्नबर (जैसे, 100 Ω, 0.1 μF) जोड़ें।
यह डिज़ाइन पूर्ण विद्युत पृथक्करण, सुरक्षित इंटरफेसिंग और विश्वसनीय AC लोड स्विचिंग प्रदान करता है।

12. Operating Principle

यह उपकरण प्रकाशीय पृथक्करण के सिद्धांत पर कार्य करता है। इनपुट साइड पर लगाया गया विद्युत संकेत GaAs LED को अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए प्रेरित करता है। यह प्रकाश एक पृथक्करण अंतराल (आमतौर पर एक पारदर्शी ढांकता हुआ के माध्यम से) को पार करता है और एकीकृत रैंडम-फेज triac के प्रकाश-संवेदी सिलिकॉन पर पड़ता है। प्रकाश ऊर्जा आवेश वाहक उत्पन्न करती है जो triac को इसकी चालक अवस्था में ट्रिगर करती है, जिससे आउटपुट साइड पर स्विच प्रभावी रूप से बंद हो जाता है। मुख्य बात यह है कि इनपुट और आउटपुट के बीच कोई विद्युत संबंध नहीं है, केवल एक प्रकाश किरण है, जो उच्च पृथक्करण वोल्टेज (5000 V_rms). आउटपुट ट्रायक, एक बार ट्रिगर होने के बाद, तब तक संचालित रहेगा जब तक उसके मुख्य टर्मिनलों से प्रवाहित धारा होल्डिंग करंट (I_H) से अधिक रहती है, और एसी करंट के प्राकृतिक रूप से शून्य को पार करने पर बंद हो जाएगा।

13. Technology Trends

EL30xx श्रृंखला जैसे फोटोकपलर AC लोड नियंत्रण और अलगाव के लिए एक परिपक्व और विश्वसनीय तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस क्षेत्र में वर्तमान रुझानों में उच्च स्विचिंग गति वाले उपकरणों का विकास, नियंत्रण सर्किट में बेहतर ऊर्जा दक्षता के लिए कम ट्रिगर धारा, औद्योगिक सुरक्षा मानकों के लिए उच्च अलगाव वोल्टेज, और पैकेज में अधिक सुविधाओं का एकीकरण (जैसे अंतर्निहित ज़ीरो-क्रॉसिंग डिटेक्शन या ओवर-करंट प्रोटेक्शन) शामिल हैं। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में बोर्ड स्थान बचाने के लिए छोटे सरफेस-माउंट पैकेजों की ओर भी निरंतर प्रयास जारी है। उच्च नॉइज़ इम्यूनिटी और सुरक्षा अनुपालन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल अलगाव का मूल सिद्धांत प्रमुख बना हुआ है।