EL111X-G Series Phototransistor Optocoupler Data Sheet - 5-Pin SOP Package - 8mm Creepage Distance - Isolation Voltage 5000Vrms - Simplified Chinese Technical Documentation

1. उत्पाद अवलोकन

EL111X-G श्रृंखला फोटोट्रांजिस्टर-आधारित ऑप्टोकपलर (ऑप्टो-आइसोलेटर) की एक श्रेणी है, जिसे उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें विभिन्न विभव सर्किटों के बीच विश्वसनीय विद्युत इन्सुलेशन और सिग्नल ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है। डिवाइस का मुख्य कार्य विद्युत संकेतों को प्रसारित करने के लिए प्रकाश का उपयोग करना है, जो इनपुट साइड (इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड) और आउटपुट साइड (फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर) के बीच विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है। यह इन्सुलेशन संवेदनशील सर्किटों को उच्च वोल्टेज, शोर और ग्राउंड लूप से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है।

该系列的特点是采用紧凑的5引脚小外形封装（SOP），高度仅为2.0毫米，适合空间受限的PCB设计。一个关键的区分特征是8毫米的长爬电距离，通过增加沿封装体表面的导电部件之间的距离，提高了高压环境下的可靠性和安全性。器件采用不含卤素（溴<900 ppm，氯<900 ppm，Br+Cl<1500 ppm）和三氧化二锑（Sb2O3）的复合材料制造，符合环境和安全法规。

2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन से प्रदर्शन की गारंटी नहीं है।

• इनपुट फॉरवर्ड करंट (IF):60 mA (निरंतर)। 1µs पल्स के लिए, पीक फॉरवर्ड करंट काफी अधिक, 1.5 A है, जो स्विचिंग के दौरान अल्पकालिक ओवरकरंट की अनुमति देता है।
• इनपुट रिवर्स वोल्टेज (VR):6 V. इस वोल्टेज से अधिक रिवर्स बायस में इनपुट LED को क्षति पहुँचा सकता है।
• आउटपुट कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (VCEO):80 V। यह आउटपुट ट्रांजिस्टर के दोनों सिरों पर लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज है, जब बेस खुला (ओपन-सर्किट) हो।
• आउटपुट कलेक्टर करंट (IC):50 mA।
• कुल पॉवर डिसिपेशन (PTOT):250 mW। यह इनपुट और आउटपुट दोनों तरफ की अधिकतम कुल बिजली की खपत है।
• अलगाव वोल्टेज (VISO):5000 V_rms(40-60% सापेक्ष आर्द्रता पर 1 मिनट तक)। यह एक महत्वपूर्ण सुरक्षा पैरामीटर है, परीक्षण के दौरान इनपुट पिन (1,2) को एक साथ शॉर्ट किया जाता है और आउटपुट पिन (3,4,5) को एक साथ शॉर्ट किया जाता है।
• कार्य तापमान (TOPR):-55°C से +110°C।
• सोल्डरिंग तापमान (TSOL):260°C पर 10 सेकंड के लिए, एक विशिष्ट रीफ्लो तापमान प्रोफ़ाइल के अनुरूप।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

ये पैरामीटर सामान्य कार्यशील परिस्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं (जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, Ta=25°C)।

2.2.1 इनपुट विशेषताएँ (इन्फ्रारेड LED)

• फॉरवर्ड वोल्टेज (VF):IF = 50 mA पर, अधिकतम मान 1.5 V है। विशिष्ट मान इससे कम, लगभग 1.1-1.3V के आसपास होगा।
• रिवर्स करंट (IR):VR = 6 V पर, अधिकतम मान 10 µA है।
• इनपुट कैपेसिटेंस (C_in):1 kHz पर, विशिष्ट मान 50 pF है। यह उच्च-आवृत्ति स्विचिंग प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

2.2.2 आउटपुट विशेषताएँ (फोटोट्रांजिस्टर)

• कलेक्टर-एमिटर डार्क करंट (I_CEO):V में_CE= 20V, I_F= 0mA पर, अधिकतम मान 100 nA है। यह LED बंद होने पर रिसाव धारा है।
• कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज (BV_CEO):I_C= 0.1mA पर, न्यूनतम मान 80 V है।
• कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (V_CE(sat)):I_F= 10mA, I_C= 1mA होने पर, अधिकतम मान 0.4 V है। लॉजिक लेवल इनपुट को ड्राइव करने वाले आउटपुट स्टेज के लिए, कम संतृप्ति वोल्टेज वांछनीय है।

2.2.3 ट्रांसफर विशेषताएँ

ये पैरामीटर इनपुट और आउटपुट के बीच युग्मन दक्षता और गति का वर्णन 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। EL111X-G श्रृंखला कई CTR ग्रेड प्रदान करती है, प्रत्येक ग्रेड की निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत एक निर्दिष्ट न्यूनतम/अधिकतम सीमा होती है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए एक समान लाभ वाले उपकरण का चयन करने में सक्षम बनाता है।
  • EL1110, EL1116, EL1117, EL1118, EL1119:I_F= 5mA, V_CE= 5V की स्थिति में परीक्षण किया गया। सीमा 50-600% (EL1110) से लेकर 200-400% (EL1119) तक भिन्न होती है।
  • EL1112, EL1113, EL1114:I_F= 10mA, V_CE= 5V की स्थिति में परीक्षण किया गया। सीमाएँ क्रमशः 63-125%, 100-200% और 160-320% हैं। ये उपकरण I_F= 1mA पर निर्दिष्ट न्यूनतम CTR मान भी रखते हैं।
• अवरोधन प्रतिरोध (R_IO):500V DC पर, न्यूनतम मान 5 x 10¹⁰Ω है। यह इंगित करता है कि पृथक्करण पक्षों के बीच DC प्रतिरोध अत्यधिक उच्च है।
• फ्लोटिंग कैपेसिटेंस (C_IO):1 MHz पर, अधिकतम मान 1.0 pF है। यह कम धारिता, शोर के संधारित्र युग्मन को न्यूनतम करके, उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्युनिटी (CMTI) बनाए रखने में सहायता करती है।
• स्विचिंग समय:V में_CE= 5V, I_C= 5mA, R_L= 100Ω की स्थिति में मापन।
  • चालू समय (t_on):विशिष्ट मान 4 µs।
  • Turn-off time (t_off):Typical value 3 µs.
  • Rise time (t_r):विशिष्ट मान 2 µs, अधिकतम मान 18 µs.
  • फॉल टाइम (t_f):विशिष्ट मान 3 µs, अधिकतम मान 18 µs.
  ये समय डिवाइस की डिजिटल सिग्नल का अनुसरण करने की क्षमता को परिभाषित करते हैं। अधिकतम सीमाएं पूरे तापमान और उत्पादन सीमा में कार्यक्षमता सुनिश्चित करती हैं।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

EL111X-G श्रृंखला की मुख्य ग्रेडिंग प्रणाली आधारित हैकरंट ट्रांसफर रेशियो (CTR)। विभिन्न पार्ट नंबर (EL111X में 'X' द्वारा दर्शाए गए) मानक स्थितियों (I_F=5mA या 10mA, V_CE=5V) पर मापे गए एक विशिष्ट, गारंटीकृत CTR रेंज। यह डिजाइनरों को सक्षम बनाता है:

1. सर्किट स्थिरता सुनिश्चित करें:संकीर्ण CTR सीमा (उदाहरणार्थ, EL1117: 80-160%) का चयन करने से दिए गए इनपुट करंट के लिए अधिक पूर्वानुमेय आउटपुट करंट प्राप्त होता है, जिससे उदार सीमा बायस सर्किट की आवश्यकता कम हो जाती है।
2. बिजली खपत का अनुकूलन:आवश्यक आउटपुट करंट के लिए, उच्च CTR वाले डिवाइस (जैसे, EL1119) को कम इनपुट LED करंट से चलाकर प्राइमरी साइड की बिजली बचाई जा सकती है।
3. डिज़ाइन आवश्यकताओं का मिलान:विभिन्न अनुप्रयोगों को अलग-अलग लाभ की आवश्यकता हो सकती है। लॉजिक इंटरफ़ेस सर्किट मानक CTR डिवाइस का उपयोग कर सकते हैं, जबकि एनालॉग सिग्नल ट्रांसमिशन अधिक, अधिक रैखिक CTR डिवाइस से लाभान्वित हो सकता है।

ऑर्डरिंग जानकारी 'X' वर्ण (0, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9) के माध्यम से इस ग्रेडिंग को स्पष्ट रूप से परिभाषित करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

हालांकि डेटाशीट में विशिष्ट ग्राफिकल कर्व्स ("Typical Electro-Optical Characteristics Curves") का हवाला दिया गया है, फोटोट्रांजिस्टर ऑप्टोकपलर के सिद्धांतों के आधार पर इसके विशिष्ट व्यवहार का वर्णन किया जा सकता है:

• CTR और फॉरवर्ड करंट (I_F) के बीच संबंध:CTR स्थिर नहीं होता है। यह आमतौर पर मध्यम फॉरवर्ड करंट (इन उपकरणों के लिए आमतौर पर लगभग 5-10mA) पर चरम पर पहुंचता है, और बहुत कम या बहुत अधिक करंट पर, LED दक्षता और ट्रांजिस्टर संतृप्ति प्रभाव के कारण, यह कम हो सकता है।
• CTR का तापमान संबंध:CTR में आमतौर पर नकारात्मक तापमान गुणांक होता है; यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। डिजाइनरों को संपूर्ण कार्यशील तापमान सीमा में इस अवमूल्यन पर विचार करना चाहिए।
• आउटपुट करंट (I_C) collector-emitter voltage (V_CE) के बीच संबंध:For a fixed LED current, the phototransistor behaves like a current source until it enters saturation. The saturation region is characterized by a low V_CE(sat), as indicated in the specifications.
• स्विचिंग समय और लोड प्रतिरोध (R_L) के बीच संबंध:स्विचिंग समय (t_r, t_f) लोड प्रतिरोध और किसी भी परजीवी धारिता पर अत्यधिक निर्भर करता है। छोटा R_Lआमतौर पर तेज गिरावट समय प्रदान करता है, लेकिन आउटपुट स्विंग को कम करता है और बिजली की खपत बढ़ाता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

यह डिवाइस 2.0 मिलीमीटर ऊंचाई वाले 5-पिन SOP (स्मॉल आउटलाइन पैकेज) में निर्मित है। पिन कॉन्फ़िगरेशन मानकीकृत है:

1. एनोड (इनपुट LED+)
2. कैथोड (इनपुट LED-)
3. एमिटर (फोटोट्रांजिस्टर)
4. कलेक्टर (फोटोट्रांजिस्टर)
5. बेस (फोटोट्रांजिस्टर, आमतौर पर खुला या त्वरण तकनीक के लिए जुड़ा हुआ)

पैकेज में एक शामिल हैअनुशंसित पैड लेआउट, सरफेस माउंट असेंबली के लिए, जो रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और उचित यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।8 मिलीमीटर लंबी क्रीपेज दूरीयह एनकैप्सुलेशन मोल्ड का एक भौतिक डिज़ाइन फीचर है, जो इनपुट और आउटपुट पिन के बीच की सतह दूरी बढ़ाता है, जो सीधे तौर पर उच्च 5000Vrms अलगाव रेटिंग प्राप्त करने और सुरक्षा मानकों के अनुपालन में योगदान देता है।

6. वेल्डिंग और असेंबली गाइड

इस डिवाइस की अधिकतम सोल्डरिंग तापमान रेटिंग 260°C है, 10 सेकंड के लिए। यह मानक लीड-फ्री रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल (IPC/JEDEC J-STD-020) के अनुरूप है। प्रमुख ध्यान देने योग्य बातों में शामिल हैं:

• अनुशंसित PCB पैड पैटर्न का उपयोग करें, ताकि टॉम्बस्टोनिंग या मिसअलाइनमेंट को रोका जा सके।
• अत्यधिक सोल्डर पेस्ट के उपयोग से बचें, क्योंकि इससे पिनों के बीच ब्रिजिंग या क्रॉल शॉर्ट सर्किट हो सकता है।
• प्लास्टिक पैकेज के लिए मानक Moisture Sensitivity Level (MSL) हैंडलिंग प्रक्रिया का पालन करें; यदि डिवाइस अपने रेटेड शेल्फ लाइफ से अधिक पर्यावरणीय आर्द्रता के संपर्क में आया है, तो आमतौर पर बेकिंग की आवश्यकता होती है।
• भंडारण तापमान सीमा -55°C से +125°C है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

यह उत्पाद विभिन्न उत्पादन पैमानों के अनुरूप कई पैकेजिंग विकल्प प्रदान करता है:

• ट्यूब पैकेजिंग:प्रति ट्यूब 100 इकाइयाँ (मानक या VDE विकल्प के साथ)।
• रील पैकेजिंग:प्रति रील 3000 यूनिट। दो रील विकल्प (TA, TB) उपलब्ध हैं, जो टेप की चौड़ाई या घटक अभिविन्यास में भिन्न हो सकते हैं। दोनों को VDE सुरक्षा प्रमाणन विकल्प के साथ संयोजित किया जा सकता है।

घटकसंख्या संरचनाहै: EL111X(Y)-VG

• EL111:मूल घटक संख्यांकन।
• X:CTR ग्रेड (0,2,3,4,6,7,8,9).
• Y:टेप और रील विकल्प (TA, TB, या ट्यूब के लिए खाली छोड़ें)।
• V:वैकल्पिक VDE सुरक्षा प्रमाणन चिह्न।
• G:यह हैलोजन-मुक्त संरचना को दर्शाता है।

पैकेज पर डिवाइस मार्किंग में निर्माण वर्ष और सप्ताह कोड, डिवाइस नंबर और वैकल्पिक VDE संकेतक शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) I/O मॉड्यूल:फील्ड सेंसर/एक्चुएटर्स से डिजिटल सिग्नल को सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट से अलग करना।
• स्विचिंग पावर सप्लाई:फ्लाईबैक या अन्य आइसोलेटेड कन्वर्टर टोपोलॉजी में फीडबैक आइसोलेशन प्रदान करना।
• इंडस्ट्रियल कम्युनिकेशन इंटरफेस:RS-485, CAN या अन्य सीरियल बस लाइनों को अलग करें, ताकि ग्राउंड लूप को रोका जा सके और शोर प्रतिरोध क्षमता बढ़ाई जा सके।
• मेडिकल उपकरण:रोगी से जुड़े सर्किट को मेन्स-पावर वाले हिस्से से अलग करें, जहां सुरक्षा अलगाव अत्यंत महत्वपूर्ण है।
• घरेलू उपकरण नियंत्रण:पंखे, हीटर आदि उपकरणों में, कम वोल्टेज माइक्रोकंट्रोलर सिग्नल को थाइरिस्टर-संचालित एसी मोटर या हीटर सर्किट से अलग करना।
• मापन उपकरण:एनालॉग सिग्नल कंडीशनिंग स्टेज को डेटा अधिग्रहण प्रणाली से अलग करना।

8.2 डिज़ाइन संबंधी विचार

• इनपुट करंट सीमा:LED फॉरवर्ड करंट (I को हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला के साथ सीमित करें_F) आवश्यक मान तक सीमित करें, गणना सूत्र है (पावर सप्लाई वोल्टेज - V_F) / I_F। पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक न जाएं।
• CTR क्षीणन:कृपया ध्यान दें, डिवाइस के जीवनकाल के दौरान, विशेष रूप से उच्च तापमान या उच्च एलईडी धारा पर काम करते समय, सीटीआर क्षीण हो सकता है। महत्वपूर्ण डिजाइनों में, प्रारंभिक सीटीआर मान को डीरेट किया जाना चाहिए।
• गति और धारा के बीच समझौता:उच्च I_Fआमतौर पर स्विचिंग गति बढ़ाता है, लेकिन बिजली की खपत बढ़ाता है और सीटीआर क्षय को तेज कर सकता है। लोड रेसिस्टर R_Lयह स्विचिंग गति और आउटपुट वोल्टेज स्विंग को भी गंभीर रूप से प्रभावित करता है।
• शोर प्रतिरोध क्षमता:उच्च अलगाव प्रतिरोध और कम युग्मन धारिता अच्छा कॉमन-मोड रिजेक्शन प्रदान करते हैं। बहुत अधिक शोर वाले वातावरण के लिए, लेआउट को साफ रखें, अच्छी ग्राउंडिंग सुनिश्चित करें, और डिवाइस पिन के पास बाईपास कैपेसिटर जोड़ने पर विचार करें।
• बेस पिन (पिन 5) का उपयोग करें:बेस को खुला छोड़ना एक मानक प्रथा है। बेस और एमिटर के बीच एक रेसिस्टर जोड़ने से फोटोट्रांजिस्टर का लाभ कम हो सकता है, लेकिन संग्रहीत चार्ज को हटाने के लिए एक पथ प्रदान करके, इसके स्विचिंग गति (विशेष रूप से बंद होने का समय) में काफी सुधार किया जा सकता है।

9. तकनीकी तुलना और लाभ

EL111X-G श्रृंखला ऑप्टोकपलर बाजार में कई प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से अलग दिखती है:

• लॉन्ग क्रीपेज SOP पैकेज:मानक SOP पैकेज आकार में 8 मिमी क्रीपेज दूरी प्राप्त करके, यह 2500Vrms या 3750Vrms रेटेड कई मानक SOP ऑप्टोकपलर की तुलना में एक बेहतर इन्सुलेशन रेटिंग (5000Vrms) प्रदान करता है। यह सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है और अधिक कठोर इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है, बिना किसी बड़े पैकेज की ओर बढ़े।
• व्यापक सुरक्षा प्रमाणन:यह श्रृंखला प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा एजेंसियों (UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, CQC) से प्रमाणित है, जो वैश्विक उत्पाद अनुपालन को सरल बनाती है।
• पर्यावरणीय अनुपालन:हैलोजन-मुक्त और RoHS-अनुरूप संरचना पर्यावरणीय नियमों और आपूर्ति श्रृंखला आवश्यकताओं को पूरा करती है।
• व्यापक CTR चयन:कई स्पष्ट रूप से परिभाषित CTR ग्रेड डिजाइनरों को लाभ, शक्ति या लागत के आधार पर अनुकूलन करने के लिए लचीलापन प्रदान करते हैं।

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

1. प्रश्न: लंबी क्रॉल दूरी का उद्देश्य क्या है?
   उत्तर: क्रॉल दूरी दो संवाहक भागों के बीच इन्सुलेशन सतह के साथ सबसे छोटी दूरी है। 8 मिमी की क्रॉल दूरी सतह प्रदूषण (धूल, नमी) के लिए ब्रेकडाउन पथ की लंबाई को काफी बढ़ा देती है, जो 5000Vrms के उच्च आइसोलेशन वोल्टेज रेटिंग को प्राप्त करने और बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर नम या प्रदूषित वातावरण में।
2. प्रश्न: सही CTR ग्रेड का चयन कैसे करें?
   उत्तर: सर्किट की आवश्यक आउटपुट धारा और इनपुट ड्राइव क्षमता के आधार पर चयन करें। यदि आपके माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन केवल 5mA धारा प्रदान कर सकते हैं, तो पर्याप्त आउटपुट धारा के लिए उच्च CTR ग्रेड (जैसे, EL1119) चुनें। यदि आपको एनालॉग सेंसिंग के लिए सुसंगत, पूर्वानुमेय लाभ की आवश्यकता है, तो संकीर्ण रेंज वाला ग्रेड (जैसे, EL1117) चुनें। हमेशा आपके विशिष्ट ऑपरेटिंग बिंदु के न्यूनतम/अधिकतम मानों का संदर्भ लें।
3. प्रश्न: क्या मैं इसे एनालॉग सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयोग कर सकता हूँ?
   उत्तर: हाँ, लेकिन कुछ सावधानियों के साथ। फोटोट्रांजिस्टर की प्रतिक्रिया पूरी तरह से रैखिक नहीं होती है, और CTR तापमान और धारा के साथ बदलता रहता है। यह कम आवृत्ति वाले या डिजिटल रूप से प्रस्तुत एनालॉग सिग्नल (जैसे PWM) के लिए सबसे उपयुक्त है। सटीक एनालॉग अलगाव के लिए, समर्पित रैखिक ऑप्टोकपलर या अलगाव एम्पलीफायर अधिक उपयुक्त हैं।
4. प्रश्न: TA और TB रील टेप विकल्पों में क्या अंतर है?
   उत्तर: डेटाशीट दो अलग-अलग रील टेप आकार चित्र दिखाती है। मुख्य अंतर संभवतः घटक की रील टेप पॉकेट में अभिविन्यास ("रील फीड दिशा") में है, और इसमें टेप की चौड़ाई में अंतर भी शामिल हो सकता है। TB विकल्प के लिए Ko आकार 2.25mm है। अपनी पिक-एंड-प्लेस मशीन के साथ संगतता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माता से परामर्श लें या विस्तृत रील टेप विनिर्देश देखें।
5. प्रश्न: तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?
   उत्तर: तापमान मुख्य रूप से CTR (तापमान बढ़ने के साथ कम होता है) और इनपुट LED के फॉरवर्ड वोल्टेज V_F(जो भी कम होता है) को प्रभावित करता है। स्विचिंग गति भी बदल सकती है। पूरे -55°C से +110°C रेंज के लिए डिज़ाइन को इन परिवर्तनों, विशेष रूप से CTR डिरेटिंग, पर विचार करना चाहिए।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन उदाहरण

परिदृश्य:एक 3.3V माइक्रोकंट्रोलर GPIO सिग्नल को अलग करना, ताकि पृथक्करण पक्ष पर 12V रिले को नियंत्रित किया जा सके। रिले कॉइल को संचालित करने के लिए 30mA की आवश्यकता होती है।

डिज़ाइन चरण:

1. CTR रेटिंग चुनें:आवश्यक I_Cयह 30mA है। माइक्रोकंट्रोलर लगभग 10mA धारा प्रदान कर सकता है। आवश्यक CTR = (30mA / 10mA) * 100% = 300%। I_F=10mA पर, EL1114 का CTR रेंज 160-320% है। हम EL1114 चुनते हैं, लेकिन ध्यान दें, न्यूनतम CTR (160%) पर, I_C16mA होगा, जो पर्याप्त नहीं हो सकता है। हमें LED को अधिक धारा से चलाने की आवश्यकता हो सकती है, या एक अलग ग्रेड/डिवाइस चुनने की।
2. EL1119 का उपयोग करके पुनर्गणना करें:EL1119 की रेटेड परीक्षण स्थिति I_F=5mA है। CTR रेंज 200-400% है। यदि हम इसे I_F=7.5mA (रेटेड सीमा के भीतर) पर चलाते हैं, और विशिष्ट CTR का उपयोग करते हैं, तो हम I_Cलगभग 22.5-30mA होने की अपेक्षा कर सकते हैं। यह एक सीमावर्ती स्थिति है। एक बेहतर समाधान रिले को चलाने के लिए आउटपुट पर एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करना है, ऑप्टोकपलर को केवल लॉजिक लेवल आइसोलेटर के रूप में उपयोग करते हुए।
3. इनपुट प्रतिरोध गणना (EL1114 का उपयोग करके, I_F=10mA):मान लीजिए V_F~ 1.2V. माइक्रोकंट्रोलर वोल्टेज 3.3V है। R_limit= (3.3V - 1.2V) / 0.01A = 210 Ω। मानक 200 Ω प्रतिरोधक का उपयोग करें।
4. आउटपुट पक्ष:फोटोट्रांजिस्टर के कलेक्टर को रिले कॉइल के माध्यम से 12V पावर सप्लाई से कनेक्ट करें। एमिटर को ग्राउंड करें। रिले कॉइल के पार एक फ्रीव्हीलिंग डायोड रिवर्स पोलैरिटी में रखें। जब फोटोट्रांजिस्टर चालू होता है, तो यह संतृप्त हो जाएगा, V_CE(sat)< 0.4V，将几乎全部的12V电压施加到继电器上。
5. गति पर विचार:रिले धीमा है, इसलिए ऑप्टोकपलर का लगभग 4µs का टर्न-ऑन समय महत्वपूर्ण नहीं है। तेजी लाने के लिए बेस रेसिस्टर की आवश्यकता नहीं है।

12. कार्य सिद्धांत

ऑप्टोकपलर (ऑप्टो-आइसोलेटर) एक ऐसा उपकरण है जो दो पृथक सर्किटों के बीच विद्युत संकेतों के संचरण के लिए प्रकाश का उपयोग करता है। EL111X-G श्रृंखला में:

1. इनपुट पिन (1-एनोड, 2-कैथोड) पर करंट लगाया जाता है, जो आंतरिकइन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड (IRED).
2. IRED आनुपातिक फॉरवर्ड करंट के साथ इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करता है।
3. यह प्रकाश एक पारदर्शी इन्सुलेशन अंतराल (आमतौर पर मोल्डेड प्लास्टिक) से होकर गुजरता है और आउटपुट पक्ष पर स्थितसिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टरआधार क्षेत्र।
4. आपतित प्रकाश आधार में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करता है, जो प्रभावी रूप से आधार धारा का कार्य करता है। इसके परिणामस्वरूप फोटोट्रांजिस्टर इसके कलेक्टर (पिन 4) और एमिटर (पिन 3) के बीच संचालित होता है।
5. उत्पन्न आउटपुट कलेक्टर धारा (I_C) लगभग इनपुट LED धारा (I_Fआनुपातिक है, आनुपातिकता स्थिरांक वर्तमान स्थानांतरण अनुपात (CTR) है।
6. The key is that the only connection between input and output is the light beam; there is no electrical conductive path. This provides the galvanic isolation, blocking high voltages, ground potential differences, and noise.

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऑप्टोकपलर प्रौद्योगिकी प्रणाली आवश्यकताओं के साथ विकसित होती रहती है:

• उच्च गति:मोटर ड्राइव, संचार और ADC में तेज डिजिटल अलगाव की मांग ने तेज स्विचिंग समय (नैनोसेकंड स्तर) और उच्च कॉमन-मोड ट्रांजिएंट इम्युनिटी (CMTI) वाले ऑप्टोकपलर के विकास को प्रेरित किया है।
• एकीकरण:एकीकृत अतिरिक्त कार्यों के लिए एक प्रवृत्ति है, जैसे कि IGBT/MOSFET के लिए गेट ड्राइवर, बिजली आपूर्ति के लिए त्रुटि प्रवर्धक, और यहां तक कि एक पैकेज में कई चैनलों वाले डिजिटल आइसोलेटर।
• विश्वसनीयता और जीवनकाल में वृद्धि:सामग्री और डिजाइन पर ध्यान केंद्रित करना, विशेष रूप से उच्च तापमान ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए दीर्घकालिक CTR क्षय को कम करने के लिए।
• लघुरूपण:सर्किट बोर्ड स्थान बचाने के लिए, पैकेज आकार लगातार कम हो रहा है (उदाहरण के लिए, अल्ट्रा-स्मॉल SOP, वेफर-लेवल पैकेजिंग) जबकि अलगाव रेटिंग बनाए रखी या बढ़ाई जा रही है।
• वैकल्पिक प्रौद्योगिकियाँ:ऑप्टोकपलर अन्य अलगाव तकनीकों से प्रतिस्पर्धा का सामना करते हैं, जैसे कैपेसिटिव आइसोलेटर (SiO2 बैरियर का उपयोग करके) और मैग्नेटिक आइसोलेटर (ट्रांसफार्मर पर आधारित), जो उच्च गति, कम बिजली की खपत और बेहतर एकीकरण प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, अपनी सादगी, उच्च वोल्टेज क्षमता, आसानी से समझी जाने वाली विश्वसनीयता और मानक गति आवश्यकताओं के लिए लागत-प्रभावशीलता के कारण, ऑप्टोकपलर कई अनुप्रयोगों में प्रमुख बने हुए हैं।

EL111X-G श्रृंखला कॉम्पैक्ट, पर्यावरण अनुपालन पैकेजिंग में उच्च अलगाव वोल्टेज प्राप्त करने पर केंद्रित है, जो व्यापक औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में विश्वसनीय, सुरक्षा प्रमाणित सिग्नल अलगाव की निरंतर मांग को पूरा करती है।