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8-Pin DIP High Speed 10Mbit/s Logic Gate Photocoupler EL263X Series Datasheet - 10Mbps - 5000Vrms Isolation - English Technical Document

EL263X श्रृंखला के हाई-स्पीड लॉजिक गेट फोटोकपलर का पूर्ण तकनीकी डेटाशीट। 10Mbit/s की गति, 5000Vrms इन्सुलेशन, 10kV/μs CMTI, और -40°C से 85°C तक संचालन की विशेषताएँ।
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PDF दस्तावेज़ कवर - 8-पिन DIP हाई स्पीड 10Mbit/s लॉजिक गेट फोटोकपलर EL263X सीरीज़ डेटाशीट - 10Mbps - 5000Vrms इंसुलेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

EL263X श्रृंखला उच्च-गति, लॉजिक गेट आउटपुट फोटोकपलर (ऑप्टोआइसोलेटर) के एक परिवार का प्रतिनिधित्व करती है। ये उपकरण उच्च गति पर डिजिटल लॉजिक सिग्नल संचारित करते हुए इनपुट और आउटपुट सर्किट के बीच विद्युत अलगाव प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मुख्य कार्य एक इनपुट लॉजिक स्तर (HIGH/LOW) को एक संबंधित, लेकिन विद्युत रूप से अलग, आउटपुट लॉजिक स्तर में परिवर्तित करना है।

इसका प्राथमिक अनुप्रयोग उन परिदृश्यों में है जहां ग्राउंड लूप उन्मूलन, शोर प्रतिरक्षा और वोल्टेज स्तर परिवर्तन महत्वपूर्ण हैं। इन्हें आमतौर पर डेटा ट्रांसमिशन में पल्स ट्रांसफॉर्मर के प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता है, जो एक ठोस-अवस्था, संभावित रूप से अधिक विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट समाधान प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

EL263X श्रृंखला उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की गई है जिन्हें उच्च-गति डिजिटल सिग्नल अखंडता और मजबूत विद्युत अलगाव दोनों की आवश्यकता होती है। इसके मुख्य लाभ इसके विशिष्ट तकनीकी मापदंडों से उत्पन्न होते हैं।

लक्षित बाज़ार में औद्योगिक स्वचालन, बिजली आपूर्ति (AC-DC, DC-DC कन्वर्टर्स), डेटा अधिग्रहण प्रणालियों, संचार इंटरफेस और किसी भी इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली के डिजाइनर शामिल हैं, जहां सुरक्षा, शोर में कमी या स्तर परिवर्तन के लिए डिजिटल संकेतों का गैल्वेनिक अलगाव आवश्यक है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

डेटाशीट व्यापक विद्युत और स्विचिंग विशेषताएँ प्रदान करती है। उचित सर्किट डिजाइन के लिए विस्तृत व्याख्या आवश्यक है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये तनाव सीमाएँ हैं जिन्हें किसी भी परिस्थिति में, यहाँ तक कि क्षणिक रूप से भी पार नहीं किया जाना चाहिए। इन रेटिंग्स से अधिक पर डिवाइस संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है।

2.2 Electrical and Transfer Characteristics

ये पैरामीटर सामान्य संचालन स्थितियों (TA = -40°C से 85°C) के तहत डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

2.3 स्विचिंग विशेषताएँ

ये पैरामीटर हाई-स्पीड सर्किट में टाइमिंग विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं। परीक्षण स्थितियाँ: VCC=5V, IF=7.5mA, CL=15pF, RL=350Ω.

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

जबकि प्रदान किए गए PDF अंश में पृष्ठ 5 पर "Typical Electro-Optical Characteristics Curves" का उल्लेख है, विशिष्ट ग्राफ़ पाठ में शामिल नहीं हैं। आम तौर पर, एक फोटोकपलर के लिए ऐसे वक्रों में शामिल होंगे:

डिज़ाइनरों को प्रदर्शन सीमाओं और डिरेटिंग को समझने के लिए इन ग्राफ़ के लिए निर्माता से पूर्ण डेटाशीट का परामर्श लेना चाहिए।

4. Mechanical, Packaging & Assembly Information

4.1 Pin Configuration and Schematic

डिवाइस एक मानक 8-पिन ड्यूल इन-लाइन पैकेज (DIP) में रखा गया है।

4.2 सोल्डरिंग और हैंडलिंग

सोल्डरिंग के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 10 सेकंड के लिए 260°C है। यह एक मानक लीड-मुक्त रीफ्लो प्रोफाइल से मेल खाती है। वेव या हैंड सोल्डरिंग के लिए, पैकेज क्षति को रोकने के लिए संपर्क समय और तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए। हैंडलिंग के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

5. अनुप्रयोग दिशानिर्देश और डिजाइन विचार

5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

EL263X बहुमुखी है। प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

5.2 Critical Design Considerations

6. Technical Comparison and Differentiation

मानक 4N25/4N35 श्रृंखला फोटोकपलर (जो ट्रांजिस्टर आउटपुट हैं) की तुलना में, EL263X डिजिटल सिस्टम के लिए निर्णायक लाभ प्रदान करता है:

अन्य हाई-स्पीड कपलर या डिजिटल आइसोलेटर (कैपेसिटिव या चुंबकीय कपलिंग पर आधारित) की तुलना में, EL263X जैसे फोटोकपलर का लाभ यह है कि ये सुसमझी गई ऑप्टिकल तकनीक पर आधारित हैं और इनमें चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति उच्च आंतरिक प्रतिरक्षा होती है।

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (पैरामीटर के आधार पर)

प्र: मैं अधिकतम कितनी डेटा दर प्राप्त कर सकता हूँ?
A: यह डिवाइस 10 Mbit/s ऑपरेशन के लिए चरित्रित है। सीमित कारक प्रसार विलंब और पल्स चौड़ाई विरूपण हैं। 50% ड्यूटी साइकल वर्ग तरंग के लिए, अधिकतम आवृत्ति लगभग 1/(2 * tPHL) या 1/(2 * tPLH) है, जो भी छोटा हो। अधिकतम विलंब (100 ns) का उपयोग करने पर, यह ~5 MHz देता है। हालांकि, नॉन-रिटर्न-टू-जीरो (NRZ) डेटा के लिए, 10 Mbit/s दर मान्य है।

Q: बाईपास कैपेसिटर अनिवार्य क्यों है?
A: आंतरिक आउटपुट स्टेज की उच्च-गति स्विचिंग V लाइन पर अचानक करंट स्पाइक्स पैदा करती है।CC बिना किसी स्थानीय, कम-इंडक्शन कैपेसिटर के, ये स्पाइक्स आंतरिक सप्लाई वोल्टेज में गिरावट या वृद्धि का कारण बन सकते हैं, जिससे अनियमित संचालन, शोर मार्जिन में कमी और CMTI स्पेसिफिकेशन को पूरा करने में विफलता हो सकती है।

Q: क्या मैं इनपुट को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से ड्राइव कर सकता हूं?
A> Yes, but you अवश्य use a current-limiting resistor. A typical microcontroller pin at 3.3V or 5V can source/sink enough current. For example, to get IF ≈ 3.3V पिन से 10mA: R = (3.3V - 1.4V) / 0.01A = 190Ω (180Ω या 200Ω मानक मान का उपयोग करें)। MCU पिन की धारा क्षमता हमेशा सत्यापित करें।

Q: "स्ट्रोबेबल आउटपुट" सुविधा का क्या अर्थ है?
A: यह आउटपुट को एक उच्च-प्रतिबाधा अवस्था में बलपूर्वक ले जाने की क्षमता को संदर्भित करता है। हालांकि प्रदान की गई सत्य तालिका एक अक्षम फ़ंक्शन नहीं दिखाती है, कुछ लॉजिक गेट फोटोकपलर में एक आउटपुट सक्षम पिन होता है। EL263X विवरण इसका उल्लेख करता है, लेकिन पिनआउट और तालिका इसके लिए एक समर्पित पिन नहीं दिखाते हैं। डिज़ाइनरों को विशिष्ट वेरिएंट में इस सुविधा के कार्यान्वयन की पुष्टि करनी चाहिए।

8. Practical Design Case Study

Scenario: एक औद्योगिक सेटिंग में मोटर शोर के साथ 3.3V सेंसर नोड और 5V सिस्टम कंट्रोलर के बीच 1 Mbit/s UART सिग्नल को अलग करना।

Design Steps:

  1. भाग चयन: Choose EL2631 for its higher guaranteed CMTI (10 kV/µs) to withstand noise from nearby motors.
  2. इनपुट सर्किट: 3.3V सेंसर का TX पिन फोटोकपलर इनपुट को ड्राइव करता है। I = 10mA के लिए श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें:F = 10mA: RIN = (3.3V - 1.4V) / 0.01A = 190Ω। 180Ω रोकनेवाला का उपयोग करें। एनोड (पिन 1 या 4) को रोकनेवाला से कनेक्ट करें, कैथोड (पिन 2 या 3) को सेंसर GND से कनेक्ट करें।
  3. आउटपुट सर्किट: आपूर्ति VCC = नियंत्रक पक्ष से 5V. पिन 8 (V) और पिन 5 (GND) के बीच सीधे एक 0.1 µF सिरेमिक कैपेसिटर लगाएं.CC) और पिन 5 (GND). आउटपुट पिन (6 या 7) को 5V नियंत्रक के RX पिन से कनेक्ट करें. यदि आवश्यक हो तो करंट को सीमित करने के लिए एक श्रृंखला रोकनेवाला (जैसे, 100Ω) जोड़ा जा सकता है, लेकिन लॉजिक इनपुट के लिए यह सख्ती से आवश्यक नहीं है.
  4. PCB लेआउट: Place the photocoupler straddling the isolation gap on the PCB. Ensure >8mm creepage/clearance (consult safety standards for 5000Vrmsबाईपास कैपेसिटर के लीड्स को बहुत छोटा रखें।
  5. सत्यापन: With this setup, a logic HIGH (3.3V) from the sensor TX will turn on the LED, causing the output to go LOW (<0.6V), which the 5V controller reads as a logic LOW. The signal is inverted, which can be corrected in software if necessary.

9. Operating Principle

EL263X ऑप्टिकल कपलिंग के सिद्धांत पर कार्य करता है। एक विद्युत इनपुट सिग्नल एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) को संचालित करता है। फॉरवर्ड-बायस्ड होने पर, LED इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करती है। यह प्रकाश एक पारदर्शी अलगाव अवरोध (आमतौर पर एक ढला हुआ प्लास्टिक अंतराल) से होकर गुजरता है। दूसरी ओर, एक मोनोलिथिक सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर और एकीकृत सर्किट इस प्रकाश का पता लगाते हैं। IC में एक उच्च-लाभ एम्पलीफायर, शोर प्रतिरोध के लिए एक श्मिट ट्रिगर और एक टोटेम-पोल आउटपुट ड्राइवर स्टेज शामिल होती है। ड्राइवर प्रकाश की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर आउटपुट पिन को सक्रिय रूप से HIGH (VCCकी ओर) या LOW (GND की ओर) खींचता है, जिससे एक स्वच्छ, बफर किया हुआ लॉजिक सिग्नल बनता है जो इनपुट से विद्युत रूप से अलग होता है। अलगाव अवरोध उच्च वोल्टेज सहन क्षमता प्रदान करता है और ग्राउंड लूप को रोकता है।

10. Technology Trends

Photocoupler technology continues to evolve. Trends relevant to devices like the EL263X include:

EL263X श्रृंखला एक सुस्थापित प्रदर्शन स्तर में स्थित है, जो औद्योगिक और संचार अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए गति, इन्सुलेशन शक्ति और शोर प्रतिरक्षा का एक मजबूत संतुलन प्रदान करती है।

LED Specification Terminology

एलईडी तकनीकी शब्दों की पूर्ण व्याख्या

फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन

शब्द इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या क्यों महत्वपूर्ण है
दीप्त प्रभावकारिता lm/W (lumens per watt) प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक मान अधिक ऊर्जा कुशलता दर्शाता है। सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
प्रकाश प्रवाह lm (लुमेन) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकदार है या नहीं।
Viewing Angle ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, यह बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है।
CCT (रंग तापमान) K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्माहट, अधिक मान सफेदी/ठंडक। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
CRI / Ra इकाईहीन, 0–100 वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में प्रयुक्त।
SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. Ensures uniform color across same batch of LEDs.
प्रमुख तरंगदैर्ध्य nm (nanometers), e.g., 620nm (red) रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का निर्धारण करता है।
Spectral Distribution Wavelength vs intensity curve Shows intensity distribution across wavelengths. Affects color rendering and quality.

विद्युत मापदंड

शब्द प्रतीक सरल व्याख्या डिज़ाइन विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज Vf एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं।
Forward Current If Current value for normal LED operation. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
अधिकतम पल्स धारा Ifp अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, मंदन या चमकने के लिए प्रयुक्त। Pulse width & duty cycle अवश्य be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए।
Thermal Resistance Rth (°C/W) चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, जितना अधिक मान, उतनी ही कम संवेदनशीलता। उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए।

Thermal Management & Reliability

शब्द प्रमुख मीट्रिक सरल व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान Tj (°C) LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है।
Lumen Depreciation L70 / L80 (घंटे) चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है।
लुमेन रखरखाव % (उदाहरण के लिए, 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक की रिटेंशन को दर्शाता है।
रंग परिवर्तन Δu′v′ or MacAdam ellipse उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। प्रकाश व्यवस्था दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging सामग्री क्षरण दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है।

Packaging & Materials

शब्द सामान्य प्रकार सरल व्याख्या Features & Applications
पैकेज प्रकार EMC, PPA, Ceramic हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; Ceramic: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना फ्रंट, फ्लिप चिप चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था. फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए।
फॉस्फर कोटिंग YAG, Silicate, Nitride यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिक्स फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

Quality Control & Binning

शब्द बिनिंग सामग्री सरल व्याख्या उद्देश्य
Luminous Flux Bin Code e.g., 2G, 2H Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है।
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। ड्राइवर मिलान में सहायता करता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है।
Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है।
CCT Bin 2700K, 3000K इत्यादि। CCT के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है।

Testing & Certification

शब्द Standard/Test सरल व्याख्या Significance
LM-80 Lumen maintenance test Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. Used to estimate LED life (with TM-21).
TM-21 जीवन अनुमान मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है।
IESNA इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट विधियों को शामिल करता है। उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार।
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है।