सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत एवं संचरण विशेषताएँ
- 2.3 स्विचिंग विशेषताएँ
- 3. पिन कॉन्फ़िगरेशन और कार्यात्मक विवरण
- 4. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका और डिज़ाइन विचार
- 4.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- 4.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- 5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी
- 5.1 पैकेज आयाम और स्थापना
- 5.2 सोल्डरिंग और संचालन
- 6. ऑर्डर जानकारी और मॉडल भेद
- 7. तकनीकी तुलना और सामान्य प्रश्न
- 7.1 अन्य आइसोलेटर प्रकारों के साथ तुलना
- 7.2 सामान्य प्रश्न (पैरामीटर-आधारित)
- 8. कार्य सिद्धांत एवं तकनीकी रुझान
- 8.1 कार्य सिद्धांत
- 8.2 उद्योग रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
EL050L श्रृंखला एक उच्च-प्रदर्शन, उच्च-गति ट्रांजिस्टर ऑप्टोकपलर (ऑप्टो-आइसोलेटर) है, जिसे मजबूत विद्युत इन्सुलेशन और तेज डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस उपकरण का मुख्य कार्य प्रकाश का उपयोग करके दो पृथक सर्किटों के बीच विद्युत संकेतों का संचारण करना है, जिससे ग्राउंड लूप को रोका जा सके, उच्च वोल्टेज को अवरुद्ध किया जा सके और शोर संचरण को कम किया जा सके।
इसका मूल एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है, जो एक लॉजिक गेट आउटपुट वाले उच्च-गति एकीकृत फोटोडिटेक्टर से ऑप्टिकली युग्मित है। यह विन्यास इसे एक डिजिटल आइसोलेटर के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाता है। यह कॉम्पैक्ट 8-पिन स्मॉल आउटलाइन पैकेज (SOP) में आता है, जो आधुनिक सतह माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) असेंबली प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है।
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
EL050L डिज़ाइन में कई प्रमुख लाभ हैं, जो इसकी बाजार स्थिति स्थापित करते हैं:
- उच्च गति संचालन:डेटा दर 1 मेगाबिट प्रति सेकंड (1Mbit/s) तक, जो डिजिटल संचार इंटरफेस और त्वरित स्विच नियंत्रण संकेतों के लिए उपयुक्त है।
- मजबूत विलगन:यह अपने इनपुट और आउटपुट पक्ष के बीच 3750 V तक का उच्च विद्युत पृथक्करण वोल्टेज प्रदान करता है।rmsउच्च वोल्टेज वातावरण में सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
- उत्कृष्ट शोर प्रतिरोध:15 kV/μs (न्यूनतम) तक की उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्युनिटी (CMTI) प्रदान करता है, जो इसे आइसोलेशन बैरियर पर उत्पन्न होने वाले तीव्र वोल्टेज ट्रांजिएंट को दबाने में सक्षम बनाता है। यह मोटर ड्राइवर जैसे शोर-युक्त पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है।
- द्वैत आपूर्ति वोल्टेज:आउटपुट साइड 3.3V और 5V लॉजिक सिस्टम के साथ संगत है, जो डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है।
- पर्यावरण अनुपालन:यह उपकरण हेलोजन-मुक्त, लेड-मुक्त है और RoHS, REACH और विभिन्न अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा मानकों (UL, cUL, VDE, आदि) का अनुपालन करता है।
प्रमुख लक्षित बाजारों में औद्योगिक स्वचालन, बिजली आपूर्ति प्रतिक्रिया सर्किट, मोटर ड्राइव सिस्टम, संचार इंटरफ़ेस अलगाव, और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग शामिल हैं जहां ग्राउंड संभावित अंतर या उच्च वोल्टेज शोर पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
यह खंड स्पेसिफिकेशन शीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत और प्रकाशीय पैरामीटरों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। वे सामान्य संचालन स्थितियों के लिए लागू नहीं होती हैं।
- इनपुट फॉरवर्ड करंट (IF):25 mA (निरंतर)। यह इनपुट LED के माध्यम से अधिकतम DC धारा को सीमित करता है।
- शिखर अग्र धारा (IFP):50 mA (50% ड्यूटी साइकल, 1 ms पल्स चौड़ाई के लिए)। यह कम समय के लिए उच्च तात्कालिक ड्राइव धारा प्रदान करने की अनुमति देता है।
- Reverse voltage (VR):5 V. The input LED must not be subjected to reverse bias exceeding this value.
- Output voltage (VO) and power supply voltage (VCC):-0.5V से +7V तक। आउटपुट पिन और पावर पिन का वोल्टेज, आउटपुट ग्राउंड (GND) के सापेक्ष, इस सीमा के भीतर रहना चाहिए।
- आइसोलेशन वोल्टेज (VISO):3750 Vrms(1 मिनट के लिए)। यह शॉर्ट-सर्किट इनपुट पिन (1-4) और शॉर्ट-सर्किट आउटपुट पिन (5-8) के बीच अलगाव बैरियर की अखंडता को सत्यापित करने के लिए लगाया जाने वाला उच्च वोल्टेज परीक्षण वोल्टेज है।
- ऑपरेटिंग तापमान (TOPR):-40°C से +85°C। इस परिवेश तापमान सीमा के भीतर डिवाइस की विद्युत विशिष्टताओं को पूरा करने की गारंटी है।
2.2 विद्युत एवं संचरण विशेषताएँ
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ये पैरामीटर 0°C से 70°C के कार्यशील तापमान सीमा में गारंटीकृत हैं।
इनपुट विशेषताएँ:
- फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):टाइपिकल वैल्यू 1.45V, फॉरवर्ड करंट (IFअधिकतम मान 1.8V है जब 16 mA है। यह LED के चालू होने पर वोल्टेज ड्रॉप है।
- VF:का तापमान गुणांक:
आउटपुट विशेषता:
- Logic high-level output current (IOH):When the input is off (IF=0), the leakage current is very low (max 0.5 µA). This indicates a good "off" state.
- पावर करंट: ICCL(लॉजिकल लो लेवल स्टेट, इनपुट ऑन) टाइपिकल वैल्यू 100 µA, और ICCH(लॉजिक हाई स्टेट, इनपुट ऑफ) तो बहुत कम है, टाइपिकल वैल्यू 0.01 µA है। ये मान आउटपुट स्टेज की स्टैटिक पावर खपत निर्धारित करते हैं।
ट्रांसफर करैक्टरिस्टिक्स:
- करंट ट्रांसफर रेशियो (CTR):EL050L के लिए, मानक परीक्षण स्थितियों (IF=16mA, VO=0.4V, VCC=3.3V, TA=25°C) पर, CTR 7% से 50% के बीच निर्दिष्ट है। CTR आउटपुट ट्रांजिस्टर के कलेक्टर करंट और इनपुट LED के फॉरवर्ड करंट का अनुपात है। थोड़े भिन्न स्थितियों (VO=0.5V) में, न्यूनतम CTR 5% की गारंटी है। यह पैरामीटर यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि आउटपुट आउटपुट वोल्टेज को नीचे खींचने के लिए पर्याप्त करंट सिंक कर सके।
- लॉजिकल लो लेवल आउटपुट वोल्टेज (VOL):टाइपिकल वैल्यू 0.12V, जब IF=16mA और आउटपुट 3 mA करंट सिंक कर रहा हो, तो अधिकतम मान 0.4V है। यह कम संतृप्ति वोल्टेज स्पष्ट लॉजिकल लो लेवल सिग्नल के लिए महत्वपूर्ण है।
2.3 स्विचिंग विशेषताएँ
ये पैरामीटर ऑप्टोकपलर की गतिशील प्रदर्शन क्षमता को परिभाषित करते हैं, जो उच्च-गति अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। परीक्षण IF=16mA और VCC=3.3V की स्थिति में किया जाता है।
- प्रसार विलंब समय:
- TPHL(तार्किक निम्न स्तर तक):4.1kΩ लोड रेसिस्टर (RL) का उपयोग करने पर अधिकतम 2.0 µs। छोटे 1.9kΩ लोड का उपयोग करने पर, तेज़ स्विचिंग गति (अधिकतम 0.9 µs) प्राप्त की जा सकती है। यह इनपुट LED के चालू होने से आउटपुट वोल्टेज के तार्किक निम्न स्तर तक गिरने में होने वाली देरी है।
- TPLH(to logic high level):Similarly, up to 2.0 µs (4.1kΩ) and 0.9 µs (1.9kΩ). This is the delay from the input LED turning off to the output voltage rising to a logic high level.
- Common Mode Transient Immunity (CMTI):A key robustness metric. Testing shows that the device can withstand a common-mode voltage slew rate (dV/dt) of at least 1000 V/µs (typical) while maintaining the correct output logic state (high and low).CM/dt)। परीक्षण 10V पीक-टू-पीक कॉमन-मोड पल्स का उपयोग करता है। उच्च CMTI अलगाव बाधा पर शोर स्पाइक्स के कारण गलत ट्रिगरिंग को रोकता है।
3. पिन कॉन्फ़िगरेशन और कार्यात्मक विवरण
यह डिवाइस 8-पिन SOP पैकेज में उपलब्ध है। पिन व्यवस्था निम्नानुसार है:
- पिन 1, 4:कोई कनेक्शन नहीं (NC)। ये पिन आंतरिक रूप से जुड़े नहीं हैं, PCB लेआउट में इन्हें खुला छोड़ा जा सकता है या शील्डिंग के लिए ग्राउंड किया जा सकता है।
- पिन 2:इनपुट इन्फ्रारेड एलईडी का एनोड।
- पिन 3:इन्फ्रारेड LED के कैथोड को इनपुट करें।
- पिन 5:आउटपुट साइड सर्किट का ग्राउंड (GND)।
- पिन 6:Output voltage (VOUT)। यह फोटोडिटेक्टर का ओपन-कलेक्टर आउटपुट है। इसे V तक एक बाहरी पुल-अप रेसिस्टर की आवश्यकता होती हैCC。
- पिन 7:स्ट्रोब या बायस वोल्टेज (VB)। विवरण ("ऑप्टो-स्ट्रोब आउटपुट") के अनुसार, यह पिन शोर को कम करने या एकाधिक उपकरणों के मल्टीप्लेक्सिंग को सक्षम करने के लिए आउटपुट स्टेज को सक्षम या अक्षम करने का एक तरीका प्रदान कर सकता है। डेटाशीट इस पिन के लिए विस्तृत अनुप्रयोग जानकारी प्रदान नहीं करती है; निर्माता के एप्लिकेशन नोट्स से परामर्श करने की सलाह दी जाती है।
- पिन 8:आउटपुट साइड की पावर सप्लाई वोल्टेज (VCC)। 3.3V या 5V स्वीकार करता है।
4. अनुप्रयोग मार्गदर्शिका और डिज़ाइन विचार
4.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
- मोटर ड्राइवर/इन्वर्टर में गेट ड्राइव अलगाव:कम वोल्टेज माइक्रोकंट्रोलर PWM सिग्नल को उच्च वोल्टेज, उच्च शोर वाले IGBT या MOSFET गेट ड्राइव सर्किट से अलग करना। यहाँ उच्च CMTI महत्वपूर्ण है।
- स्विच मोड पावर सप्लाई (SMPS) में फीडबैक लूप आइसोलेशन:सेकेंडरी (आउटपुट) साइड से प्राइमरी साइड कंट्रोलर तक आइसोलेटेड वोल्टेज/करंट फीडबैक प्रदान करता है, सुरक्षा और रेगुलेशन प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
- कम्युनिकेशन इंटरफेस आइसोलेशन:RS-485, CAN, UART जैसी श्रृंखलाबद्ध डेटा लाइनों को अलग करना, ताकि ग्राउंड लूप टूटे और संवेदनशील लॉजिक क्षणिक वोल्टेज से सुरक्षित रहे।
- लॉजिक लेवल रूपांतरण और ग्राउंड पोटेंशियल अलगाव:विभिन्न ग्राउंड पोटेंशियल या लॉजिक वोल्टेज स्तरों (उदाहरण के लिए, 3.3V LVTTL से 5V CMOS) वाली प्रणालियों के बीच इंटरफेसिंग।
- पल्स ट्रांसफॉर्मर या धीमी गति वाले ऑप्टो-ट्रांजिस्टर कपलर के विकल्प के रूप में:एक छोटा, अधिक एकीकृत, संभवतः अधिक विश्वसनीय और समान या तेज गति वाला समाधान प्रदान करता है।
4.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार
- इनपुट करंट लिमिटिंग रेसिस्टर:इनपुट एलईडी के साथ हमेशा एक रेसिस्टर को श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए, ताकि फॉरवर्ड करंट (IF) को सुरक्षित मान तक सीमित किया जा सके, जो आमतौर पर डेटाशीट के परीक्षण स्थितियों के अनुसार 5mA से 16mA के बीच होता है। रेसिस्टर मान की गणना सूत्र है: Rlimit= (Vड्राइव- VF) / IF.
- Output Pull-Up Resistor:The open-collector output on pin 6 requires an external pull-up resistor to VCC. The value of this resistor (RL) is a critical trade-off:
- छोटा RL(उदाहरण के लिए, 1.9kΩ):तेज राइज़ टाइम (कम TPLH) और मजबूत पुल-अप क्षमता प्रदान करता है, लेकिन आउटपुट लो होने पर बिजली की खपत (IOL= VCC/RL). Ensure it does not exceed the output current sinking capability.
- Larger RL(उदाहरण के लिए, 4.1kΩ या 10kΩ):बिजली की खपत कम करता है, लेकिन इससे उदय काल धीमा हो जाता है और शोर पिक-अप के प्रति संवेदनशीलता बढ़ सकती है।
- पावर डिकपलिंग:पिन 8 (VCC) और पिन 5 (GND) के पास एक 0.1µF सिरेमिक कैपेसिटर रखें, जो हाई-स्पीड स्विचिंग के लिए स्थानीय कम-इम्पीडेंस करंट स्रोत प्रदान करे और शोर को फ़िल्टर करे।
- उच्च CMTI PCB लेआउट:उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्युनिटी बनाए रखने के लिए, आइसोलेशन बैरियर पर परजीवी कैपेसिटेंस को न्यूनतम करना चाहिए। इसका अर्थ है PCB पर इनपुट और आउटपुट ट्रेस को भौतिक रूप से अलग करना, समानांतर रूटिंग से बचना, और सुरक्षा मानकों में अनुशंसित क्रीपेज डिस्टेंस और क्लीयरेंस का पालन करना।
- गेट पिन (VBउपयोग:यदि गेटिंग फ़ंक्शन की आवश्यकता नहीं है, तो इस पिन को निर्माता की सिफारिश के अनुसार कनेक्ट करना चाहिए, आमतौर पर V से जोड़ा जाता है।CCया खुला छोड़ दें। डेटाशीट में स्पष्ट मार्गदर्शन का अभाव है, इसलिए सत्यापन आवश्यक है।
5. यांत्रिक, पैकेजिंग और असेंबली जानकारी
5.1 पैकेज आयाम और स्थापना
यह डिवाइस 8-पिन SOP (स्मॉल आउटलाइन पैकेज) में आता है। डेटाशीट में महत्वपूर्ण आयामों (लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई, पिन पिच आदि) के साथ एक पैकेज आरेख शामिल है। डिजाइनरों को PCB पैड लेआउट बनाने के लिए इन आयामों का पालन करना चाहिए।
आमतौर पर, रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ सुनिश्चित करने के लिए एक अनुशंसित सतह माउंट पैड लेआउट प्रदान किया जाता है। यह लेआउट ताप अपव्यय और उचित सोल्डर फ़िलेट को ध्यान में रखता है।
5.2 सोल्डरिंग और संचालन
- रीफ्लो सोल्डरिंग:यह उपकरण 260°C तक की अधिकतम सोल्डरिंग तापमान (TSOL) को 10 सेकंड तक सहन कर सकता है। यह आमतौर पर मानक लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल (IPC/JEDEC J-STD-020) के लिए उपयुक्त है।
- नमी संवेदनशीलता:SOP पैकेज आमतौर पर नमी के प्रति संवेदनशील होते हैं। यदि डिवाइस को सूखी पैकेजिंग में आपूर्ति की जाती है और सोल्डरिंग से पहले अनुमेय एक्सपोजर समय से अधिक समय तक खुला रहता है, तो निर्माता के निर्देशों के अनुसार बेकिंग की जानी चाहिए।
- भंडारण स्थितियाँ:पूर्ण अधिकतम भंडारण तापमान सीमा -40°C से +125°C है। इसे सूखे, स्थिरवैद्युत-सुरक्षित वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
6. ऑर्डर जानकारी और मॉडल भेद
पार्ट नंबर निम्नलिखित प्रारूप का पालन करता है:EL050L(Z)-V
- EL050L:श्रृंखला आधार भाग संख्या।
- (Z):रील पैकेजिंग विकल्प।
- कोई नहीं: ट्यूब पैकेजिंग, प्रति ट्यूब 100 टुकड़े।
- (TA): TA टाइप रील, प्रति रील 2000 टुकड़े।
- (TB): TB प्रकार की टेप और रील, प्रति रील 2000 टुकड़े।
- -V:एक वैकल्पिक प्रत्यय, जो दर्शाता है कि उपकरण VDE मानक प्रमाणन से गुजर चुका है। यदि इसे छोड़ दिया जाता है, तो उपकरण में मानक प्रमाणन (UL, cUL, आदि) होता है।
उदाहरण:
- EL050L:ट्यूब पैकिंग मानक घटक।
- EL050L-V:VDE प्रमाणित घटक, ट्यूब पैकेजिंग।
- EL050L(TA)-V:VDE प्रमाणित घटक, TA प्रकार रील पैकेजिंग।
7. तकनीकी तुलना और सामान्य प्रश्न
7.1 अन्य आइसोलेटर प्रकारों के साथ तुलना
- पारंपरिक फोटोट्रांजिस्टर कपलर से तुलना:EL050L速度显著更快(1Mbit/s对比通常<100kbit/s),这得益于其集成的逻辑门输出级,该输出级主动驱动输出,而非依赖被动的光电晶体管。
- डिजिटल आइसोलेटर (CMOS-आधारित) के साथ तुलना:डिजिटल आइसोलेटर रेडियो फ्रीक्वेंसी या कैपेसिटिव कपलिंग का उपयोग करते हैं, जो उच्च गति (उदाहरण के लिए, 100Mbit/s+) और कम बिजली की खपत प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, EL050L जैसे ऑप्टोकपलर आमतौर पर उच्च अंतर्निहित आइसोलेशन वोल्टेज और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, उनकी करंट आइसोलेशन वाली ऑप्टिकल आइसोलेशन प्रकृति (चुंबकीय क्षेत्रों से अप्रभावित) के कारण।
- पल्स ट्रांसफॉर्मर के साथ तुलना:EL050L स्थिर DC स्तर परिवर्तन प्रदान करता है, जबकि ट्रांसफॉर्मर केवल AC सिग्नल संचारित करता है। यह छोटा भी है और सिग्नल आकार देने के लिए जटिल ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता नहीं होती।
7.2 सामान्य प्रश्न (पैरामीटर-आधारित)
प्रश्न: क्या मैं सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन का उपयोग करके इनपुट LED को ड्राइव कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना आवश्यक है। 5V MCU पिन के लिए, Vड्राइव=5V। मान लें कि VF≈1.5V, वांछित IF=10mA, तो Rlimit= (5V - 1.5V) / 0.01A = 350Ω। 330Ω या 360Ω का रेसिस्टर उपयुक्त है।
प्रश्न: मुझे आउटपुट पर कितने मान का पुल-अप रेसिस्टर (RL) का उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: यह आपकी गति और बिजली खपत आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। अधिकतम गति के लिए, 1.9kΩ का उपयोग करें (यदि V=3.3V, तो IOL≈1.7mA)। कम बिजली खपत और मध्यम गति के लिए, आमतौर पर 4.7kΩ या 10kΩ का उपयोग किया जाता है। कृपया अपने चुने हुए IIL पर सत्यापन करें।CC=3.3V, तो IOL≈1.7mA)। कम बिजली खपत और मध्यम गति के लिए, आमतौर पर 4.7kΩ या 10kΩ का उपयोग किया जाता है। कृपया अपने चुने हुए IIL पर सत्यापन करें।Under, is your load input logic low-level threshold (VOL) safely above the photocoupler's VOL.
Q: CTR has a wide range (7% to 50%). How does this affect my design?
उत्तर: आपको सबसे खराब स्थिति में न्यूनतम CTR (डेटाशीट में निर्दिष्ट शर्तों के तहत 5%) के अनुसार डिजाइन करना होगा, ताकि आउटपुट हमेशा प्रभावी लॉजिक लो वोल्टेज प्राप्त करने के लिए पर्याप्त करंट सिंक कर सके। यदि न्यूनतम CTR पर आपके डिजाइन का मार्जिन अपर्याप्त है, तो इनपुट LED करंट (IF) बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है।
प्रश्न: क्या मेरे औद्योगिक अनुप्रयोग के लिए 3750Vrms का इन्सुलेशन रेटिंग पर्याप्त है?
उत्तर: 3750Vrms कई औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में फंक्शनल इन्सुलेशन के लिए एक मानक रेटिंग है। रेनफोर्स्ड इन्सुलेशन या उच्च मेन्स वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 480VAC थ्री-फेज) वाले अनुप्रयोगों के लिए, आपको विशिष्ट सुरक्षा मानकों (IEC/UL 60747-5-5) की जांच करनी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि डिवाइस की रेटिंग आवश्यक ऑपरेटिंग वोल्टेज, प्रदूषण डिग्री और सामग्री समूह मानदंडों को पूरा करती है।
8. कार्य सिद्धांत एवं तकनीकी रुझान
8.1 कार्य सिद्धांत
EL050L प्रकाश-विद्युत रूपांतरण के मूलभूत सिद्धांत पर कार्य करता है। जब इनपुट साइड के इन्फ्रारेड LED (पिन 2-3) पर फॉरवर्ड करंट लगाया जाता है, तो यह फोटॉन उत्सर्जित करता है। ये फोटॉन पारदर्शी अलगाव बाधा (आमतौर पर मोल्डेड सिलिकॉन या प्लास्टिक यौगिक) से होकर गुजरते हैं और आउटपुट साइड पर एकीकृत डिटेक्टर के प्रकाश-संवेदी क्षेत्र पर आपतित होते हैं। डिटेक्टर सर्किट (जिसमें फोटोडायोड और गेन स्टेज शामिल होते हैं, जो ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर और कम्पेरेटर/लॉजिक गेट हो सकते हैं) प्रकाश संकेत को वापस विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। पिन 7 पर "ऑप्शनली गेटेबल" कार्य इंगित करता है कि इस आउटपुट स्टेज में एक अतिरिक्त नियंत्रण इनपुट है, जिसका उपयोग संभवतः बिजली की खपत कम करने या बस साझाकरण सक्षम करने के लिए आउटपुट को गेट करने हेतु किया जा सकता है। मुख्य लाभ यह है कि दोनों पक्षों के बीच कोई विद्युत (करंट) कनेक्शन नहीं है, जिससे उच्च वोल्टेज अलगाव और शोर प्रतिरोधकता प्रदान होती है।
8.2 उद्योग रुझान
सिग्नल इन्सुलेशन का रुझान उच्च एकीकरण, उच्च गति और उच्च ऊर्जा दक्षता की ओर है। हालांकि पारंपरिक ऑप्टोकपलर उन अनुप्रयोगों में अपना लाभ बनाए हुए हैं जहां अत्यधिक उच्च इन्सुलेशन वोल्टेज और सिद्ध दीर्घकालिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, CMOS प्रौद्योगिकी पर आधारित डिजिटल आइसोलेटर उच्च-गति डिजिटल संचार (USB, ईथरनेट) और उन क्षेत्रों में बाजार हिस्सेदारी हासिल कर रहे हैं जहां कम बिजली की खपत और छोटे आकार महत्वपूर्ण हैं। दोनों प्रौद्योगिकियों के लाभों को मिलाने वाले हाइब्रिड उपकरण (उदाहरण के लिए, उच्च गति के लिए ऑप्टिकल कपलिंग के साथ एकीकृत CMOS ड्राइवर) भी उभर रहे हैं। इसके अलावा, उन्नत मोटर ड्राइवरों और बिजली आपूर्ति में आधुनिक सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और गैलियम नाइट्राइड (GaN) पावर सेमीकंडक्टर्स की तेज स्विचिंग गति से निपटने के लिए, उद्योग उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्यूनिटी (CMTI) के विकास को लगातार आगे बढ़ा रहा है।
LED विनिर्देशन शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण 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 उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर लैंप की ऊर्जा दक्षता रेटिंग और बिजली की लागत निर्धारित करता है। |
| ल्यूमिनस फ्लक्स (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। |
| देखने का कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के दायरे और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (Kelvin), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण 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 उपयोग किया जाता है। |
| Color Fidelity (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates better color consistency. | एक ही बैच के लैंपों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), जैसे 620nm (लाल) | Rang-bhedak LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. | Laal, peela, hara aadi ek-rangi LED ke rang ka tone nirdharit karta hai. |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो। विद्युत पैरामीटर
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड"। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होनी चाहिए, कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाती है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। | आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और आयु निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग किया जाने वाला शीर्ष करंट जिसे थोड़े समय के लिए सहन किया जा सकता है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी चक्र को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| Reverse Voltage | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर जॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर ऊष्मा अपव्यय दर्शाता है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए मजबूत ऊष्मा अपव्यय डिज़ाइन आवश्यक है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाएगा। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति से उतना ही कम प्रभावित होगा। | उत्पादन में स्थिरवैद्युत निरोधी उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, ताप प्रबंधन एवं विश्वसनीयता
| शब्दावली | मुख्य संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी से जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| ल्यूमेन डिप्रिसिएशन (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मूल्य के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | एलईडी के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | एक निश्चित उपयोग अवधि के बाद शेष रोशनी 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 की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक 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 और प्रकाशिकीय, तापीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC में उत्कृष्ट ताप सहनशीलता और कम लागत है; सिरेमिक में बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु है। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | 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 फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग सामग्री | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स ग्रेडिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकृत करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होता है। | सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत। | Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banaye, system ki prashashtata badhaye. |
| 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 रहें। | 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 समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह का एक संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
VI. परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाए रखकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड किया जाता है। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयुक्त)। |
| TM-21 | Life Extrapolation Standard | Estimating lifespan under actual use conditions based on LM-80 data. | Providing scientific life prediction. |
| IESNA Standard | Illuminating Engineering Society Standard | ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और थर्मल परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग द्वारा स्वीकृत परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद हानिकारक पदार्थों (जैसे सीसा, पारा) से मुक्त होने की पुष्टि करें। | अंतर्राष्ट्रीय बाज़ार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy Efficiency and Performance Certification for lighting products. | Commonly used in government procurement and subsidy programs to enhance market competitiveness. |