EL3H4-G Series Optocoupler Data Sheet - 4-Pin SSOP Package - AC Input - 3750Vrms Isolation - Simplified Chinese Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

EL3H4-G श्रृंखला एक प्रकार का एसी इनपुट फोटोट्रांजिस्टर ऑप्टोकपलर है, जिसे विद्युत पृथक्करण और एसी या अज्ञात ध्रुवीयता वाले डीसी स्रोतों से संकेत संचारित करने की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण एक कॉम्पैक्ट सतह माउंट 4-पिन स्मॉल आउटलाइन पैकेज (SSOP) में निर्मित है, जो स्थान-सीमित पीसीबी डिज़ाइन के लिए आदर्श है।

इसके मुख्य घटक में दो विपरीत समानांतर में जुड़े इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) होते हैं। यह विन्यास इनपुट को एसी (AC) संकेत स्वीकार करने की अनुमति देता है, क्योंकि इनपुट तरंगरूप के प्रत्येक अर्ध-चक्र के दौरान एक डायोड चालू होता है। उत्सर्जित इन्फ्रारेड प्रकाश सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के साथ प्रकाश युग्मन द्वारा संचारित होता है, जिससे पृथक आउटपुट संकेत प्रदान होता है। संपूर्ण असेंबली हरे रंग के हेलोजन-मुक्त यौगिक में एनकैप्सुलेटेड है।

1.1 मुख्य लाभ

• AC इनपुट क्षमता:विपरीत समानांतर एलईडी विन्यास इसे बाह्य दिष्टकारी सर्किट के बिना सीधे एसी सिग्नल स्रोत के साथ इंटरफेस करने में सक्षम बनाता है।
• उच्च अलगाव वोल्टेज:इनपुट और आउटपुट पक्ष के बीच 3750 V की रेटेड सुरक्षा अलगाव वोल्टेज प्रदान करता है_{आरएमएस}, जो संवेदनशील सर्किट को उच्च वोल्टेज ट्रांजिएंट से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है।
• कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर:SSOP पैकेज कम जगह घेरता है, जो आधुनिक उच्च-घनत्व इलेक्ट्रॉनिक असेंबली के लिए आदर्श विकल्प है।
• पर्यावरण अनुपालन:यह उपकरण हैलोजन मुक्त है और RoHS और REACH जैसे प्रासंगिक पर्यावरणीय निर्देशों का अनुपालन करता है।
• सुरक्षा प्रमाणन:इस उत्पाद को प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसियों जैसे UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO और CQC से प्रमाणन प्राप्त हुआ है।

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

यह ऑप्टोकपलर विभिन्न औद्योगिक और संचार अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ विश्वसनीय इन्सुलेशन और एसी सिग्नल पहचान की आवश्यकता होती है।

• एसी लाइन मॉनिटरिंग:पावर सप्लाई, विद्युत उपकरण और औद्योगिक उपकरणों में एसी मेन्स वोल्टेज की उपस्थिति या अनुपस्थिति का पता लगाना।
• प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC):सेंसर और स्विच से आने वाले एसी सिग्नल के लिए अलगाव प्रदान करने वाला डिजिटल इनपुट चैनल।
• टेलीफोन लाइन इंटरफ़ेस:दूरसंचार उपकरणों में रिंगिंग या ऑफ-हुक डिटेक्शन सर्किट को अलग करना।
• अज्ञात ध्रुवीयता डीसी डिटेक्शन:ध्रुवीयता अस्थिर या पूर्व-अज्ञात डीसी सिग्नल के साथ इंटरफेस।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

Absolute maximum ratings define the stress limits that may cause permanent damage to the device. These values are not applicable under normal operating conditions.

• Input Forward Current (I_F):±50 mA (निरंतर)। ± चिह्न AC/द्विदिश क्षमता को दर्शाता है।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FM):10 µs की छोटी पल्स अवधि के लिए 1 A। यह रेटिंग अल्पकालिक सर्ज करंट को सहने के लिए महत्वपूर्ण है।
• कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (V_CEO):80 V. यह आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर के पार लागू किया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज है।
• कुल विद्युत अपव्यय (P_TOT):200 mW। यह डिवाइस द्वारा इनपुट और आउटपुट पक्ष से अपव्यय की जा सकने वाली कुल अधिकतम शक्ति है।
• पृथक्करण वोल्टेज (V_ISO):3750 V_{आरएमएस}, 1 मिनट तक। यह उच्च वोल्टेज सहनशीलता रेटिंग एक महत्वपूर्ण सुरक्षा पैरामीटर है।
• ऑपरेटिंग तापमान (T_OPR):-55°C से +100°C तक। व्यापक सीमा प्रतिकूल वातावरण में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करती है।
• वेल्डिंग तापमान (T_SOL):260°C पर 10 सेकंड तक निरंतर, यह एक विशिष्ट लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल के अनुरूप है।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

ये पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (आमतौर पर T_a= 25°C पर) के तहत डिवाइस की विद्युत और प्रकाशीय प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं।

2.2.1 इनपुट विशेषताएँ

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):टाइपिकल मान 1.2V, फॉरवर्ड करंट ±20 mA पर अधिकतम 1.4V। यह कम वोल्टेज ड्रॉप कम बिजली खपत वाले सर्किट के लिए फायदेमंद है।
• इनपुट कैपेसिटेंस (C_in):टाइपिकल वैल्यू 50 pF, मैक्सिमम वैल्यू 250 pF। यह पैरामीटर इनपुट टर्मिनल की हाई-फ़्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स को प्रभावित करता है।

2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ

• Collector-Emitter dark current (I_CEO):at V_CE=20V and I_F=0 पर, अधिकतम 100 nA। यह प्रकाश की अनुपस्थिति में फोटोट्रांजिस्टर का लीकेज करंट है।
• कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज (BV_CEO):न्यूनतम 80V। यह सुनिश्चित करता है कि आउटपुट सामान्य लॉजिक या मध्यम वोल्टेज स्तरों को हैंडल कर सकता है।
• कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (V_CE(sat)):I में_F=±20mA और I_C=1mA पर, टाइपिकल 0.1V, अधिकतम 0.2V। लॉजिक इनपुट को ड्राइव करने वाले आउटपुट स्टेज के लिए कम संतृप्ति वोल्टेज वांछनीय है।

2.2.3 ट्रांसमिशन विशेषताएँ

ये पैरामीटर इनपुट से आउटपुट तक सिग्नल ट्रांसमिशन की दक्षता और गुणवत्ता को परिभाषित करते हैं।

• करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR):यह आउटपुट कलेक्टर करंट (I_C) और इनपुट फॉरवर्ड करंट (I_F) का अनुपात है, जिसे प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है। यह लाभ का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। EL3H4-G श्रृंखला विभिन्न CTR ग्रेड प्रदान करती है:
  • EL3H4:I में_F= ±1 mA, V_CE= 5V पर, CTR न्यूनतम 20% से अधिकतम 300%।
  • EL3H4A:CTR न्यूनतम 50% से अधिकतम 150%।
  • EL3H4B:CTR न्यूनतम 100% से अधिकतम 300%।
  यह विकल्प डिजाइनर को उनके अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त लाभ चुनने की अनुमति देता है, जिससे संवेदनशीलता और संभावित संतृप्ति के बीच संतुलन बनता है।
• CTR समरूपता:धनात्मक I के साथ_Fमापा गया CTR ऋणात्मक I के साथ_Fमापे गए CTR का अनुपात। 0.5 से 2.0 के बीच निर्दिष्ट। 1.0 के निकट मान दर्शाता है कि दो इनपुट LED की AC प्रतिक्रिया में अच्छी समरूपता है।
• पृथक्करण प्रतिरोध (R_IO):न्यूनतम 5×10¹⁰Ω, 500V DC पर विशिष्ट मान 10¹¹Ω। यह अत्यधिक उच्च प्रतिरोध अलगाव अखंडता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• फ्लोटिंग कैपेसिटेंस (C_IO):टाइपिकल वैल्यू 0.6 pF, मैक्सिमम वैल्यू 1.0 pF। यह लो कैपेसिटेंस आइसोलेशन बैरियर के पार कैपेसिटिव कपलिंग को मिनिमाइज़ करती है, जो हाई-फ़्रीक्वेंसी कॉमन-मोड नॉइज़ के सप्रेशन के लिए महत्वपूर्ण है।
• स्विचिंग टाइम:निर्दिष्ट टेस्ट कंडीशंस (V_r=2V, I_f=2mA, R_CE=100Ω), rise time (t_C) and fall time (t_L) both have a maximum value of 18 µs. These times define the speed of the device and its suitability for signals of different frequencies.

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

EL3H4-G श्रृंखला मुख्य रूप से करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) पर आधारित ग्रेडिंग सिस्टम का उपयोग करती है।

• मानक ग्रेड (कोई प्रत्यय नहीं):सबसे चौड़ा CTR रेंज (20-300%) प्रदान करता है, जो सामान्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां सटीक लाभ की उच्च आवश्यकता नहीं होती।
• ग्रेड A (प्रत्यय 'A'):अधिक तंग मध्यम CTR रेंज (50-150%) प्रदान करता है, जिसका प्रदर्शन अधिक पूर्वानुमेय होता है।
• ग्रेड B (प्रत्यय 'B'):एक संकीर्ण उच्च CTR रेंज (100-300%) प्रदान करता है, जो कमजोर संकेतों का पता लगाने जैसे उच्च संवेदनशीलता और लाभ की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

यह ग्रेडिंग निर्माताओं को स्थिरता प्राप्त करने के लिए अपने डिजाइन को अनुकूलित करने, या विशिष्ट संवेदनशीलता आवश्यकताओं के लिए घटकों का चयन करने की अनुमति देती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

The datasheet references typical optoelectronic characteristic curves. Although the specific charts are not detailed in the provided text, they typically include the following, which are crucial for design:

• CTR vs. Forward Current (I_F):shows how the transfer ratio varies with the input current level. At very high I_Fनिम्न स्थितियों में, LED की दक्षता में कमी के कारण CTR आमतौर पर कम हो जाता है।
• CTR बनाम तापमान:यह उपकरण की संवेदनशीलता की तापमान पर निर्भरता को दर्शाता है। CTR आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बनाम फॉरवर्ड करंट (I_F):डायोड की आई-वी विशेषता वक्र।
• आउटपुट कलेक्टर करंट (I_C) बनाम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (V_CE):फोटोट्रांजिस्टर विभिन्न इनपुट प्रकाश स्तरों (I_Fआउटपुट विशेषताएँ (VCE = 5 V, IC = 10 mA) के अंतर्गत।
• स्विचिंग समय बनाम लोड रेसिस्टेंस (RL)_L):यह दर्शाता है कि चयनित लोड रेसिस्टेंस के कारण राइज़ और फ़ॉल टाइम कैसे प्रभावित होते हैं।

डिज़ाइनरों को गैर-मानक स्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को समझने और आवश्यक गति एवं आउटपुट स्विंग के लिए इनपुट करंट और लोड रेसिस्टेंस जैसे पैरामीटर्स को अनुकूलित करने के लिए इन कर्व्स का संदर्भ लेना चाहिए।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Pin Configuration

4-पिन SSOP पैकेज में निम्नलिखित पिन व्यवस्था है:

1. पिन 1:एक LED का एनोड / दूसरे LED का कैथोड (रिवर्स-पैरेलल कनेक्शन के कारण)।
2. पिन 2:पहले LED का कैथोड / दूसरे LED का एनोड।
3. पिन 3:फोटोट्रांजिस्टर का एमिटर।
4. पिन 4:फोटोट्रांजिस्टर का कलेक्टर।

इस कॉन्फ़िगरेशन का अर्थ है कि AC इनपुट पिन 1 और 2 के बीच लगाया जाता है, और आउटपुट पिन 3 और 4 से लिया जाता है (आमतौर पर पिन 3 को कॉमन/ग्राउंड के रूप में उपयोग किया जाता है)।

5.2 Package Dimensions and PCB Layout

डेटाशीट में SSOP पैकेज का विस्तृत यांत्रिक चित्र शामिल है। महत्वपूर्ण आयामों में बॉडी आयाम, लीड पिच और बोर्ड से ऊंचाई शामिल हैं। सतह माउंट पैड लेआउट की अनुशंसित रूपरेखा भी प्रदान की गई है, जिसे केवल संदर्भ के लिए दर्शाया गया है और इसे विशिष्ट PCB निर्माण प्रक्रिया और तापीय आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए। विश्वसनीय सोल्डरिंग और यांत्रिक सामर्थ्य के लिए सही पैड डिजाइन महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल

यह डिवाइस लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के साथ संगत है। अनुशंसित अधिकतम बॉडी तापमान प्रोफ़ाइल IPC/JEDEC J-STD-020D मानक पर आधारित है:

• प्रीहीटिंग:60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक गर्म करें।
• लिक्विडस तापमान से ऊपर समय (T_L=217°C):60-100 सेकंड।
• शिखर तापमान (T_P):अधिकतम 260°C।
• शिखर तापमान ±5°C के भीतर समय:अधिकतम 30 सेकंड।
• अधिकतम रिफ्लो सोल्डरिंग चक्र: 3.

इस तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करने से प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन और आंतरिक वायर बॉन्डिंग को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है।

6.2 सावधानियां

• हैंडलिंग और सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, डिवाइस को पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक तापमान के संपर्क में आने से बचाएं।
• सुनिश्चित करें कि पैकेज के इनपुट और आउटपुट पक्षों के बीच प्रदूषण (जैसे फ्लक्स, मलबा) अलगाव बाधा को नुकसान नहीं पहुंचाता है।
• संसाधन के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन करें, क्योंकि आंतरिक LED और ट्रांजिस्टर स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशील हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 मॉडल नामकरण नियम

पार्ट नंबर निम्नलिखित प्रारूप का पालन करता है:EL3H4(Y)(Z)-VG

• EL3H4:मूल भाग संख्या।
• Y:CTR ग्रेड (A, B या मानक ग्रेड के लिए खाली छोड़ें)।
• Z:रील पैकेजिंग विकल्प (TA, TB, EA, EB या ट्यूब के लिए खाली छोड़ें)। TA/TB रील में 5000 यूनिट होते हैं; EA/EB रील में 1000 यूनिट होते हैं। A और B विकल्पों के बीच का अंतर आमतौर पर रील की चौड़ाई या फीड दिशा से संबंधित होता है।
• V:वैकल्पिक प्रत्यय, यह दर्शाता है कि घटक में VDE प्रमाणन है।
• G:यह दर्शाता है कि सामग्री हेलोजन-मुक्त है।

उदाहरण: EL3H4A-TA-VG एक 'A' ग्रेड घटक है, जो 5000 इकाइयों के TA रील में आपूर्ति किया जाता है, इसमें VDE प्रमाणन है और यह हेलोजन-मुक्त है।

7.2 पैकेजिंग विनिर्देश

यह डिवाइस ट्यूब (150 यूनिट्स) या रील के रूप में आपूर्ति की जा सकती है। स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगतता के लिए विस्तृत रील आयाम (पॉकेट आकार, पिच, रील चौड़ाई) प्रदान किए गए हैं।

7.3 डिवाइस मार्किंग

पैकेज के शीर्ष पर कोड अंकित है:EL 3H4 RYWWV

• EL:निर्माता कोड।
• 3H4:Device Number.
• R:CTR Grade (A, B, or leave blank).
• Y:1-digit Year Code.
• WW:2 अंकों का साप्ताहिक कोड।
• V:VDE प्रमाणन चिह्न (यदि मौजूद हो)।

8. एप्लिकेशन डिज़ाइन विचार

8.1 इनपुट सर्किट डिज़ाइन

एसी संचालन के लिए, इनपुट पिन (1 और 2) के साथ श्रृंखला में एक करंट-सीमित रोकनेवाला अवश्य लगाया जाना चाहिए। इसका प्रतिरोध मान शिखर इनपुट वोल्टेज और आवश्यक फॉरवर्ड करंट (I_F) के आधार पर गणना की जानी चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि I_F50 mA से अधिक नहीं की निरंतर रेटिंग। उदाहरण के लिए, 120V से_{आरएमएस}AC लाइन ड्राइव इनपुट के लिए, प्रतिरोध को पीक करंट (≈170V / R) को सीमित करना चाहिए। इस प्रतिरोधक की पावर रेटिंग और वोल्टेज विरोध क्षमता पर विचार करें।

8.2 आउटपुट सर्किट डिज़ाइन

आउटपुट फोटोट्रांजिस्टर का उपयोग कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन (लोड रेसिस्टर VCC और कलेक्टर के बीच जुड़ा हुआ, एमिटर ग्राउंडेड) में या स्विच के रूप में किया जा सकता है। लोड रेसिस्टर (R) का मान प्रभावित करता है:_CCऔर कलेक्टर के बीच, एमिटर ग्राउंडेड) या स्विच के रूप में। लोड रेसिस्टर (R_L) का मान प्रभावित करता है:
Output voltage swing:For a given I_L, a higher R_C.
will produce a larger voltage drop.स्विचिंग स्पीड:_Lउच्च R_rयह RC टाइम कॉन्स्टेंट बढ़ाएगा, जिससे राइज और फॉल टाइम (जैसे t_f/t_Lविशिष्टता R
=100Ω पर दिखाया गया है)।_{यदि लॉजिक इनपुट को ड्राइव कर रहे हैं, तो आमतौर पर एक पुल-अप रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। सुनिश्चित करें कि 'ऑन' अवस्था में आउटपुट वोल्टेज (V}CE(sat)

) पर्याप्त रूप से निम्न हो, ताकि उसे लॉजिक '0' के रूप में पहचाना जा सके।

8.3 विश्वसनीय अलगाव सुनिश्चित करें_{निर्धारित 3750V को बनाए रखने के लिए}आरएमएस

अलगाव के लिए, PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। बोर्ड पर, इनपुट साइड (पिन 1, 2) से संबंधित कॉपर ट्रेस और पैड और आउटपुट साइड (पिन 3, 4) के बीच पर्याप्त क्रॉल डिस्टेंस और इलेक्ट्रिकल क्लीयरेंस बनाए रखें। इसका आमतौर पर मतलब है कि डिवाइस बॉडी के नीचे PCB पर भौतिक स्लॉटिंग या चौड़ी दूरी प्रदान करना। इनपुट और आउटपुट ट्रेस को एक दूसरे के समानांतर और बहुत करीब से चलने से बचें।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

• मानक DC इनपुट ऑप्टोकपलर की तुलना में, EL3H4-G श्रृंखला की प्रमुख विभेदक विशेषताओं में शामिल हैं:अंतर्निर्मित एसी इनपुट:
• एसी सिग्नल को संसाधित करने के लिए बाहरी ब्रिज रेक्टिफायर या दोहरे ऑप्टोकपलर की आवश्यकता नहीं है, जिससे सर्किट बोर्ड स्थान और घटकों की संख्या बचती है।CTR समरूपता:
• एक निर्दिष्ट पैरामीटर जो एसी के दोनों अर्ध-चक्रों के लिए प्रतिक्रिया संतुलन सुनिश्चित करता है, जो डीसी इनपुट उपकरणों के लिए कोई समस्या नहीं है।हैलोजन-मुक्त संरचना:

सख्त पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिसे सभी पुराने मॉडल ऑप्टोकपलर पूरा नहीं कर सकते।

अन्य AC इनपुट ऑप्टोकपलर की तुलना में, इसके फायदे उच्च अलगाव वोल्टेज, कॉम्पैक्ट SSOP पैकेज और चुनने के लिए कई CTR ग्रेड के संयोजन में हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
Q1: क्या मैं इसका उपयोग सीधे 230V AC मेन्स का पता लगाने के लिए कर सकता हूं?

A: हां, लेकिन फॉरवर्ड करंट को 50mA सीमा के भीतर रखने के लिए इनपुट पर एक उपयुक्त बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को श्रृंखला में जोड़ना होगा। इस रेसिस्टर में संबंधित उच्च वोल्टेज और पावर डिसिपेशन रेटिंग भी होनी चाहिए।
Q2: स्टैंडर्ड ग्रेड, ग्रेड A और ग्रेड B के बीच क्या अंतर है?

A: अंतर गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR) में है। ग्रेड B में उच्चतम न्यूनतम संवेदनशीलता (100%) होती है, जो कमजोर सिग्नल का पता लगाने के लिए उपयुक्त है। ग्रेड A एक अधिक मध्यम, पूर्वानुमेय सीमा प्रदान करता है। स्टैंडर्ड ग्रेड की सीमा सबसे चौड़ी होती है, जो सामान्य उपयोग के लिए उच्च लागत-प्रभावशीलता प्रदान करती है।
Q3: यह डिवाइस कितनी तेज है? क्या इसका उपयोग संचार के लिए किया जा सकता है?

A: विशिष्ट राइज/फॉल टाइम 18 µs तक हो सकती है, बैंडविड्थ लगभग कुछ दसियों kHz तक सीमित है। यह AC पावर फ़्रीक्वेंसी (50/60 Hz), धीमी डिजिटल सिग्नल या PLC में स्टेट डिटेक्शन का पता लगाने के लिए उपयुक्त है, लेकिन डिजिटल आइसोलेटर जैसे हाई-स्पीड डेटा कम्युनिकेशन के लिए उपयुक्त नहीं है।
Q4: आइसोलेशन रेजिस्टेंस इतना उच्च (10^11 Ω) क्यों है?

A: यह अत्यधिक उच्च प्रतिरोध अलगाव बाधा के पार लीकेज करंट को न्यूनतम करता है। यह सुरक्षा (अलग सर्किट के बीच खतरनाक धारा प्रवाह को रोकने) और सटीक मापन अनुप्रयोगों में सिग्नल अखंडता के लिए महत्वपूर्ण है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण
परिदृश्य: आइसोलेटेड 120V AC लाइन प्रेजेंस डिटेक्टर।उद्देश्य:
जब 120V AC मौजूद हो, तो माइक्रोकंट्रोलर को 3.3V लॉजिक लो सिग्नल प्रदान करें।
1. डिज़ाइन चरण:इनपुट प्रतिरोध गणना:_{120V के लिए}आरएमएस_F, पीक वोल्टेज लगभग 170V है। I को_{सुरक्षित 10mA (50mA से काफी कम) तक सीमित करने के लिए, R}limit
2. = 170V / 0.01A = 17kΩ। मानक 18kΩ, 1/2W या उच्चतर रेटेड पावर वाले रेसिस्टर का उपयोग करें।आउटपुट सर्किट:
3. फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर (पिन 4) को एक पुल-अप रेसिस्टर (जैसे 10kΩ) के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के 3.3V पावर स्रोत से कनेक्ट करें। एमिटर (पिन 3) को ग्राउंड करें। कलेक्टर नोड को माइक्रोकंट्रोलर पर एक डिजिटल इनपुट पिन से कनेक्ट करें।कार्य सिद्धांत:_{जब एसी बिजली मौजूद होती है, तो ऑप्टोकपलर का आउटपुट प्रत्येक आधे चक्र में संचालित होता है, जिससे कलेक्टर वोल्टेज V के करीब नीचे खींच लिया जाता है।}CE(sat)

(लगभग 0.2V), यह वोल्टेज लॉजिक '0' के रूप में पढ़ा जाता है। जब कोई AC नहीं होता है, तो फोटोट्रांजिस्टर कट-ऑफ हो जाता है, और पुल-अप रेसिस्टर कलेक्टर वोल्टेज को 3.3V (लॉजिक '1') तक खींचता है। 50/60 Hz जीरो-क्रॉसिंग के कारण, सॉफ्टवेयर को इस सिग्नल को डीबाउंस करने की आवश्यकता हो सकती है।

12. कार्य सिद्धांत

EL3H4-G ऑप्टोकपलर सिद्धांत पर काम करता है। इनपुट साइड पर लगाया गया विद्युत सिग्नल इन्फ्रारेड LED को करंट के समानुपाती प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए प्रेरित करता है। यह प्रकाश पैकेज के अंदर एक पारदर्शी इन्सुलेशन बैरियर से होकर गुजरता है। आउटपुट साइड पर, प्रकाश सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र पर पड़ता है, जिससे इलेक्ट्रॉन-होल पेयर उत्पन्न होते हैं। यह फोटोकरंट बेस करंट के रूप में कार्य करता है, जिससे ट्रांजिस्टर अधिक कलेक्टर करंट चालू करता है, और इस प्रकार इन्सुलेटेड आउटपुट साइड पर इनपुट सिग्नल की प्रतिलिपि बन जाती है। बैक-टू-बैक समानांतर LED कॉन्फ़िगरेशन AC इनपुट सिग्नल के दोनों ध्रुवता के दौरान करंट प्रवाह और प्रकाश उत्सर्जन की अनुमति देता है।

13. तकनीकी रुझान
EL3H4-G जैसे ऑप्टोकपलर एक परिपक्व और विश्वसनीय अवरोधन तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं। सिग्नल अवरोधन के क्षेत्र में वर्तमान रुझानों में शामिल हैं:एकीकरण:
एकल पैकेज में कई इन्सुलेशन चैनलों को संयोजित करना या अतिरिक्त कार्यक्षमता (जैसे ड्राइवर या सुरक्षा) को एकीकृत करना।उच्च गति:
डिजिटल संचार अनुप्रयोगों के लिए तेज़ स्विचिंग समय वाले ऑप्टोकपलर विकसित करना, हालांकि वे आम तौर पर कैपेसिटिव या चुंबकीय युग्मन पर आधारित प्रौद्योगिकियों की तुलना में धीमे होते हैं।बढ़ी हुई सुरक्षा मानक:
अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा मानकों (UL, VDE, IEC) का निरंतर विकास, जो उच्च कार्यशील वोल्टेज, प्रबलित पृथक्करण और बेहतर विश्वसनीयता मेट्रिक्स की मांग को प्रेरित कर रहा है।पदार्थ विज्ञान: