विषयसूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 Electrical and Optical Characteristics
- F
- डिज़ाइनरों को अपनी विशिष्ट गति, बिजली खपत और तापमान स्थिरता आवश्यकताओं के लिए कार्य बिंदु को अनुकूलित करने के लिए पूर्ण ग्राफिकल डेटा का संदर्भ लेना चाहिए।
- 4. Mechanical and Packaging Information
- Recommended Pad Layout
- Indicates the optional marking for VDE certification.
- सही दिशा अत्यंत महत्वपूर्ण है। पैकेज पर पिन 1 संकेतक को PCB पैकेज पर पिन 1 चिह्न के साथ संरेखित होना चाहिए। गलत सम्मिलन से डिवाइस कार्य नहीं करेगी और संभावित क्षति हो सकती है।
- 5.2 संचालन एवं भंडारण
- 6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
- 6.1 मॉडल और विकल्प
- 6.2 रील टेप विनिर्देश
- 7. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
- 7.1 इनपुट सर्किट डिज़ाइन
- 3.2 आउटपुट सर्किट डिज़ाइन
- उच्च इन्सुलेशन क्षमता को अधिकतम करने के लिए, सावधानीपूर्वक PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। सुरक्षा मानकों के अनुसार, सर्किट के इनपुट और आउटपुट पक्षों के बीच पर्याप्त क्रीपेज दूरी और विद्युत अंतराल बनाए रखें। ग्राउंड प्लेन का उपयोग करें, लेकिन इन्सुलेशन बैरियर के पार कैपेसिटिव कपलिंग को कम करने के लिए ऑप्टोकपलर के नीचे ग्राउंड प्लेन को विभाजित करने पर विचार करें। डिवाइस पिन के दोनों ओर बाईपास कैपेसिटर को निकट रखने से उच्च-आवृत्ति शोर को दबाने में मदद मिलती है।
- ELQ3H4 की प्रमुख विभेदक विशेषता इसकी
- 9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- 10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
- 11. कार्य सिद्धांत
- 12. प्रौद्योगिकी रुझान
1. उत्पाद अवलोकन
ELQ3H4 श्रृंखला एक प्रकार का ऑप्टोकपलर/आइसोलेटर है जो विश्वसनीय सिग्नल अलगाव की आवश्यकता वाले उच्च-घनत्व अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य घटक एक गैलियम आर्सेनाइड प्रकाश उत्सर्जक डायोड और एक सिलिकॉन NPN फोटोट्रांजिस्टर से ऑप्टिकली युग्मित होता है, जो सभी एक कॉम्पैक्ट 16-पिन अल्ट्रा-थिन स्मॉल आउटलाइन पैकेज में संलग्न होते हैं। इस पैकेजिंग की एक प्रमुख विशेषता एक एकीकृत लाइट बैरियर है, जो परिवेशी प्रकाश के फोटोट्रांजिस्टर के प्रदर्शन पर प्रभाव को कम करता है, जिससे शोर-भरे विद्युत वातावरण में सिग्नल अखंडता बढ़ती है।
यह उपकरण सीधे एसी इनपुट सिग्नल को स्वीकार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कई अनुप्रयोगों में बाहरी रेक्टिफायर सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है। इसका मुख्य मूल्य प्रस्ताव अत्यंत छोटे फॉर्म फैक्टर को मजबूत अलगाव प्रदर्शन के साथ जोड़ना है, और यह प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सुरक्षा और पर्यावरण मानकों का अनुपालन करता है।RMS。
1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार
ELQ3H4 ऑप्टोकपलर कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। इसकाहैलोजन मुक्तइसकी संरचना RoHS और लीड-मुक्त निर्देशों का अनुपालन करती है, जिससे यह पर्यावरण-अनुकूल डिजाइनों के लिए उपयुक्त है। इस उपकरण को UL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO और CQC सहित प्रमुख सुरक्षा एजेंसियों से प्रमाणन प्राप्त है, जो इसे सख्त नियामक आवश्यकताओं वाले वैश्विक बाजारों के लिए उत्पादों में उपयोग करना आसान बनाता है।
इसका प्राथमिक लक्ष्य अनुप्रयोग क्षेत्र औद्योगिक स्वचालन और माप है, जहां हस्तक्षेप प्रतिरोध और सुरक्षा महत्वपूर्ण हैं। इन अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
- प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर:डिजिटल I/O सिग्नल, कम्युनिकेशन बस या एनालॉग सेंसर इनपुट को सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट से अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- मापन उपकरण:डेटा अधिग्रहण प्रणाली, मल्टीमीटर या ऑसिलोस्कोप में संवेदनशील सर्किट को उच्च वोल्टेज परीक्षण बिंदुओं से बचाने के लिए अलगाव प्रदान करता है।
- हाइब्रिड एकीकृत सर्किट और बिजली आपूर्ति:इनका उपयोग पृथक स्विचिंग बिजली आपूर्ति में प्रतिक्रिया घटक के रूप में, या गेट ड्राइविंग या सिग्नल कंडीशनिंग के लिए अनुकूलित हाइब्रिड मॉड्यूल में किया जाता है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
विश्वसनीय सर्किट डिज़ाइन के लिए विद्युत और प्रकाशिक पैरामीटर की गहन समझ महत्वपूर्ण है। निम्नलिखित खंड प्रमुख विनिर्देशों का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन स्थितियों में संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है। ELQ3H4 की प्रमुख सीमाओं में शामिल हैं:
- इनपुट पक्ष:निरंतर अग्र धारा ±60mA, 1μs पल्स धारा 1A है। प्रति चैनल शक्ति अपव्यय 70mW है, और डीरेटिंग कारक 0.7mW/°C है।FFFPFP
- आउटपुट साइड:कलेक्टर करंट 50mA है। कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज 80V है, जबकि एमिटर-कलेक्टर वोल्टेज कम, 7V है, जो फोटोट्रांजिस्टर की ब्रेकडाउन विशेषता की असममिति को दर्शाता है। प्रति चैनल आउटपुट पावर डिसिपेशन 150mW है, और डेरेटिंग फैक्टर 1.4mW/°C है।CCCEOCEOECOECO
- Isolation and Environment:यह उपकरण एक मिनट तक का सहन कर सकता हैISO3750 VRMSअलगाव वोल्टेज। कार्य तापमान सीमा -55°C से +110°C है।
2.2 Electrical and Optical Characteristics
ये पैरामीटर सामान्य कार्य स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।AA
इनपुट विशेषताएँ:गैलियम आर्सेनाइड एलईडी का फॉरवर्ड वोल्टेज IFFF= 20mA पर आमतौर पर 1.2V और अधिकतम 1.4V होता है। इनपुट कैपेसिटेंस 250pF तक हो सकता है, जो उच्च-आवृत्ति स्विचिंग प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।F) is up to 250pF, which can affect high-frequency switching performance.
आउटपुट विशेषताएँ:जब एलईडी बंद हो, VCEOCEOCE=20V पर, कलेक्टर-एमिटर डार्क करंट अधिकतम 100nA है, जो फोटोट्रांजिस्टर के लीकेज करंट का प्रतिनिधित्व करता है। ब्रेकडाउन वोल्टेज ने इसकी असममित संरचना की पुष्टि की।CEOCEOECOECO
ट्रांसफर विशेषता:Aयह ऑप्टोकपलर प्रदर्शन का मूल है।करंट ट्रांसफर अनुपात:
- इसे विशिष्ट परिस्थितियों (ICCFF/ IF) * 100% के रूप में परिभाषित किया गया है। ELQ3H4 ICEF
- = 1mA, VCEO
- = 5V पर बहुत व्यापक CTR रेंज है, जो 20% से 300% तक है। इस व्यापक रेंज का अर्थ है कि सटीक अनुप्रयोगों में सावधानीपूर्वक सर्किट डिज़ाइन या ग्रेडिंग की आवश्यकता होती है। VCTR अनुपात:यह पैरामीटर 0.5 से 2.0 के बीच की सीमा में होता है, जो मल्टी-चैनल डिवाइस में चैनलों के बीच मिलान या AC ऑपरेशन के तहत CTR की स्थिरता को दर्शाता है। 1.0 का अनुपात पूर्ण मिलान को दर्शाता है।Fसंतृप्ति वोल्टेज:CI
- C=20mA, IIOF10=1mA पर, विशिष्ट मान 0.1V है, जो संतृप्ति की ओर चलाए जाने पर अच्छी स्विचिंग विशेषताओं को दर्शाता है।IOअलगाव पैरामीटर:
- अलगाव प्रतिरोध न्यूनतम 5 x 1010rΩ, अलगाव धारिता विशिष्ट मान 0.3pF है। उच्च आवृत्ति सामान्य मोड शोर को दबाने के लिए कम धारिता महत्वपूर्ण है।fस्विचिंग गति:CEV मेंCCCL=2V, I
F
=2mA, R
- LF=100Ω के परीक्षण स्थितियों में, उदय समय और पतन समय दोनों को अधिकतम 18μs निर्दिष्ट किया गया है। यह दर्शाता है कि यह उपकरण मध्यम-निम्न आवृत्ति डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है, न कि उच्च-गति डेटा ट्रांसमिशन के लिए।3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषणFडेटाशीट विशिष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषता वक्रों का उल्लेख करती है। हालांकि विशिष्ट चार्ट प्रदान किए गए पाठ में पुन: प्रस्तुत नहीं किए गए हैं, वे आमतौर पर डिजाइन में महत्वपूर्ण निम्नलिखित संबंधों को दर्शाते हैं:
- CTR बनाम फॉरवर्ड करंट:दिखाएं कि ट्रांसमिशन दक्षता एलईडी ड्राइव करंट के साथ कैसे बदलती है। सीटीआर बहुत अधिक I
- FFआमतौर पर एलईडी की दक्षता में कमी के कारण यह कम हो जाता है।CTR और तापमान के बीच संबंध:
- यह कपलिंग दक्षता की तापमान निर्भरता को दर्शाता है, जो आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम होती है।CForward Voltage vs. Temperature Relationship:CEयह प्रकाश उत्सर्जक डायोड के फॉरवर्ड वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक को दर्शाता है।कलेक्टर धारा और कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज के बीच संबंध:
- विभिन्न इनपुट धाराओं पर फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताएँ, जो द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के वक्र के समान हैं।Lस्विचिंग समय और लोड प्रतिरोध के बीच संबंध:यह दर्शाता है कि आउटपुट लोड के कारण राइज और फॉल टाइम कैसे प्रभावित होते हैं। बड़ा RLL
आमतौर पर RC टाइम कॉन्स्टेंट बढ़ने से राइज टाइम बढ़ जाता है।
डिज़ाइनरों को अपनी विशिष्ट गति, बिजली खपत और तापमान स्थिरता आवश्यकताओं के लिए कार्य बिंदु को अनुकूलित करने के लिए पूर्ण ग्राफिकल डेटा का संदर्भ लेना चाहिए।
4. Mechanical and Packaging Information
4.1 Package Dimensions and Layout
A ELQ3H4 uses a 16-pin SSOP package with a profile height of only 2.0mm, enabling high-density PCB mounting. The datasheet includes detailed dimension drawings specifying the package's length, width, height, lead pitch, and lead size. Adhering to these mechanical specifications is crucial for proper mounting on the PCB and compatibility with automated assembly equipment.सतह माउंट असेंबली के लिए प्रदान किया गया है।
Recommended Pad Layout
। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ निर्माण, उचित यांत्रिक शक्ति और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान टॉम्बस्टोनिंग जैसी समस्याओं से बचने के लिए इस पैड पैटर्न का पालन करना महत्वपूर्ण है। यह पैटर्न सोल्डर फिलेट के निर्माण और ताप अपव्यय को ध्यान में रखता है।4.2 डिवाइस मार्किंग और पोलैरिटी.
- डिवाइस मार्किंग पैकेज के शीर्ष पर होती है। मार्किंग प्रारूप इस प्रकार है:EL Q3H4 YWW V
- EL:Manufacturer Identifier.
- Q3H4:Device model.
- Y:Single-digit year code.
- WW:दो अंकों का वर्ष-सप्ताह कोड।
V:
Indicates the optional marking for VDE certification.
सही दिशा अत्यंत महत्वपूर्ण है। पैकेज पर पिन 1 संकेतक को PCB पैकेज पर पिन 1 चिह्न के साथ संरेखित होना चाहिए। गलत सम्मिलन से डिवाइस कार्य नहीं करेगी और संभावित क्षति हो सकती है।
5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड5.1 रीफ्लो सोल्डरिंग शर्तेंयह उपकरण सतह माउंट रिफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त है। डेटाशीट IPC/JEDEC J-STD-020D मानक के अनुरूप महत्वपूर्ण
- अधिकतम बॉडी तापमान प्रोफ़ाइल। मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं:
- प्रीहीटिंग:L60-120 सेकंड में 150°C से 200°C तक बढ़ाएँ।लिक्विडस तापमान से ऊपर का समय:
- 60-100 सेकंड।Pपीक तापमान:अधिकतम 260°C.
- शिखर तापमान ±5°C के भीतर समय:अधिकतम 30 सेकंड.
- अधिकतम रिफ्लो चक्र:3 बार।
इस तापमान प्रोफ़ाइल का सख्ती से पालन करने से प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन, आंतरिक वायर बॉन्डिंग और सेमीकंडक्टर चिप को थर्मल क्षति से बचाया जा सकता है। पीक तापमान या उच्च तापमान के समय से अधिक होने पर डिलैमिनेशन, क्रैकिंग या पैरामीटर ड्रिफ्ट हो सकता है।
5.2 संचालन एवं भंडारण
मानक ESD रोकथाम उपायों का पालन करना आवश्यक है, क्योंकि आंतरिक गैलियम आर्सेनाइड एलईडी और सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने के प्रति संवेदनशील हैं। ग्राउंडेड वर्कबेंच और कलाई पट्टा का उपयोग करें। घटक को नमी अवशोषण को रोकने के लिए, जो रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव पैदा कर सकता है, उसके मूल नमी-रोधी बैग में और एक नियंत्रित वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।
6. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी
6.1 मॉडल और विकल्प
पार्ट नंबर संरचना निम्नानुसार है:ELQ3H4(Z)-V.
- Z:"TA" का अर्थ टेप और रील पैकेजिंग है। यदि छोड़ दिया जाए, तो डिफ़ॉल्ट ट्यूब पैकेजिंग है।
- V:VDE प्रमाणन चिह्न को दर्शाता है।
पैकेजिंग मात्रा:ट्यूब विकल्प प्रति ट्यूब 40 उपकरण। रील विकल्प प्रति रील 1000 उपकरण।
6.2 रील टेप विनिर्देश
कैरियर टेप का विस्तृत आयाम प्रदान किया गया है, जिसमें पॉकेट आकार, पिच और रील आकार शामिल हैं। स्वचालित प्लेसमेंट मशीन को सही ढंग से कॉन्फ़िगर करने के लिए यह जानकारी आवश्यक है। कैरियर टेप की चौड़ाई 16.0mm ± 0.3mm है और फ़ीड दिशा निर्दिष्ट की गई है।
7. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार
7.1 इनपुट सर्किट डिज़ाइन
के लिएएसी इनपुटऑपरेशन, एलईडी को सीधे एसी सिग्नल द्वारा संचालित किया जा सकता है। आवश्यक फॉरवर्ड करंट सेट करने के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए। इसका प्रतिरोध मान एसी सिग्नल के पीक वोल्टेज, एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज और आवश्यक फॉरवर्ड करंट के आधार पर गणना की जानी चाहिए। चूंकि एलईडी एक डायोड है, यह केवल आधे चक्र में ही संचालित होगी, जब तक कि फुल-वेव ऑपरेशन के लिए इसके सामने ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग न किया जाए। व्यापक CTR रेंज का अर्थ है कि यदि एक निश्चित फॉरवर्ड करंट का उपयोग किया जाता है, तो आउटपुट करंट अलग-अलग डिवाइसों के बीच काफी भिन्न होगा। अधिक सुसंगत प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, उच्च फॉरवर्ड करंट का उपयोग करने या फीडबैक लागू करने पर विचार किया जा सकता है।FFFFFFFFFF
3.2 आउटपुट सर्किट डिज़ाइन
फोटोट्रांजिस्टर का उपयोग किया जा सकता हैस्विच或रैखिकमोड। डिजिटल स्विचिंग के लिए, डिवाइस को संतृप्ति अवस्था में चालित किया जाता है। कलेक्टर से जुड़ा लोड रेसिस्टर आउटपुट वोल्टेज स्विंग निर्धारित करता है और स्विचिंग गति को प्रभावित करता है। एनालॉग या रैखिक अनुप्रयोगों के लिए, फोटोट्रांजिस्टर अपने सक्रिय क्षेत्र में कार्य करता है। हालांकि, फॉरवर्ड करंट वक्र के साथ CTR की अरैखिकता और इसकी मजबूत तापमान निर्भरता, मुआवजे के बिना सटीक रैखिक संचालन को चुनौतीपूर्ण बनाती है।FFCECECE(sat)LLLLFF7.3 प्रतिबाधा प्रतिरोध और लेआउट
उच्च इन्सुलेशन क्षमता को अधिकतम करने के लिए, सावधानीपूर्वक PCB लेआउट महत्वपूर्ण है। सुरक्षा मानकों के अनुसार, सर्किट के इनपुट और आउटपुट पक्षों के बीच पर्याप्त क्रीपेज दूरी और विद्युत अंतराल बनाए रखें। ग्राउंड प्लेन का उपयोग करें, लेकिन इन्सुलेशन बैरियर के पार कैपेसिटिव कपलिंग को कम करने के लिए ऑप्टोकपलर के नीचे ग्राउंड प्लेन को विभाजित करने पर विचार करें। डिवाइस पिन के दोनों ओर बाईपास कैपेसिटर को निकट रखने से उच्च-आवृत्ति शोर को दबाने में मदद मिलती है।
rmsrmsIOIO8. Technical Comparison and Selection Guide
ELQ3H4 की प्रमुख विभेदक विशेषता इसकी
AC Input Capability、, Ultra-Small SSOP PackageतथाComprehensive Safety Certificationsऑप्टोकपलर चुनते समय, कृपया परियोजना आवश्यकताओं के आधार पर निम्नलिखित पहलुओं की तुलना करें:
- डीसी इनपुट ऑप्टोकपलर के साथ तुलना:ELQ3H4 ने एसी सिग्नल के लिए बाहरी रेक्टिफायर को समाप्त करके सर्किट को सरल बनाया है, जिससे बोर्ड स्थान और लागत की बचत हुई है।
- बड़े पैकेजिंग की तुलना में:SSOP पैकेजिंग महत्वपूर्ण स्थान बचत प्रदान करती है, लेकिन इसकी थर्मल विशेषताएं थोड़ी भिन्न हो सकती हैं और इसे अधिक सटीक असेंबली की आवश्यकता होती है।
- हाई-स्पीड ऑप्टोकपलर की तुलना में:तेज लॉजिक गेट या डिजिटल आइसोलेटर वाले उपकरण उच्च डेटा दर प्रदान करते हैं, लेकिन उनकी आइसोलेशन रेटिंग, बिजली की खपत या लागत संरचना अलग हो सकती है।
- डार्लिंगटन आउटपुट ऑप्टोकपलर के साथ तुलना:डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन उच्च CTR प्रदान करता है, लेकिन स्विचिंग गति धीमी होती है और संतृप्ति वोल्टेज अधिक होता है।
- CTR ग्रेड चयन:यदि सर्किट प्रदर्शन लाभ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है, तो पूछताछ करें कि क्या संकीर्ण CTR श्रेणी वाले उपकरण उपलब्ध हैं।
9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: क्या मैं एक वोल्टेज स्रोत का उपयोग सीधे एक एलईडी को चलाने के लिए कर सकता हूं?
A1: नहीं। एलईडी एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। ओवरकरंट क्षति को रोकने और फॉरवर्ड करंट को नियंत्रित करने के लिए हमेशा एक सीरीज़ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना चाहिए।FF
Q2: डेटाशीट में आउटपुट राइज टाइम फॉल टाइम की तुलना में धीमा क्यों होता है?
A2: यह फोटोट्रांजिस्टर के लिए विशिष्ट है। राइज टाइम फोटोकरंट द्वारा फोटोट्रांजिस्टर जंक्शन कैपेसिटेंस को चार्ज करने में लगने वाले समय से सीमित होता है। फॉल टाइम उस कैपेसिटेंस के एक्सटर्नल लोड रेसिस्टर और डिवाइस के आंतरिक रिकॉम्बिनेशन प्रक्रिया के माध्यम से डिस्चार्ज होने से निर्धारित होता है।
Q3: तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?
A3: CTR आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है। LED का फॉरवर्ड वोल्टेज भी कम हो जाता है। व्यापक तापमान सीमा में काम करने वाले डिज़ाइनों में विश्वसनीय स्विचिंग थ्रेशोल्ड या रैखिकता सुनिश्चित करने के लिए इन प्रभावों पर विचार किया जाना चाहिए।FF
Q4: उल्लिखित "शेडिंग इफेक्ट" का उद्देश्य क्या है?
A4: अपारदर्शी प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन एक लाइट शील्ड के रूप में कार्य करता है, जो परिवेशी प्रकाश को फोटोट्रांजिस्टर तक पहुँचने से रोकता है। यह बाहरी प्रकाश स्रोतों के कारण होने वाली गलत ट्रिगरिंग या पूर्वाग्रह धारा को रोकता है।
10. व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरण
परिदृश्य: PLC इनपुट मॉड्यूल के लिए आइसोलेटेड AC मेन्स डिटेक्शन।
एक सामान्य उपयोग मामला स्विच या सेंसर से 120V AC सिग्नल की उपस्थिति का पता लगाना है। ELQ3H4 इस अनुप्रयोग के लिए आदर्श है।
- इनपुट सर्किट:करंट को सीमित करने के लिए 120V AC सिग्नल को एक उच्च प्रतिरोध, उच्च वोल्टेज रेसिस्टर नेटवर्क के माध्यम से स्टेप डाउन किया जाता है। नकारात्मक आधे चक्र के दौरान रिवर्स वोल्टेज को क्लैंप करने के लिए, हालांकि डिवाइस AC ऑपरेशन के लिए रेटेड है, एलईडी के पार एक रिवर्स प्रोटेक्शन डायोड समानांतर में जोड़ा जा सकता है। फॉरवर्ड करंट को नाममात्र 5-10mA पर सेट करने के लिए रेसिस्टर मान चुना जाता है, जो रेटेड सीमा के भीतर है।FF
- आउटपुट सर्किट:फोटोट्रांजिस्टर का कलेक्टर एक पुल-अप रेसिस्टर के माध्यम से PLC के लॉजिक पावर वोल्टेज से जुड़ा होता है। एमिटर ग्राउंडेड होता है। जब AC मौजूद होता है, तो फोटोट्रांजिस्टर कंडक्शन के अर्ध-चक्र के दौरान संचालित होता है, जिससे कलेक्टर आउटपुट निम्न स्तर पर खींच जाता है। PLC का डिजिटल इनपुट इस स्पंदित निम्न-स्तरीय सिग्नल को पढ़ता है। फिर, सॉफ्टवेयर AC की उपस्थिति की पुष्टि करने के लिए डीबाउंसिंग या जीरो-क्रॉसिंग डिटेक्शन कर सकता है।LL
- लाभ:यह डिज़ाइन मजबूत विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करता है, जो संवेदनशील PLC सर्किट को मेन्स ट्रांजिएंट और दोषों से बचाता है। कॉम्पैक्ट SSOP पैकेजिंग एक ही मॉड्यूल पर कई ऐसे चैनलों को रखने की अनुमति देती है।
11. कार्य सिद्धांत
ऑप्टोकपलर आधारित हैऑप्टिकल कपलिंगसिद्धांत विद्युत अलगाव प्राप्त करने के लिए कार्य करता है। विद्युत इनपुट सिग्नल एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड को चलाता है, जो करंट के समानुपाती अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह प्रकाश पैकेज के अंदर एक छोटे पारदर्शी अंतराल से होकर गुजरता है और सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र पर पड़ता है। आपतित फोटॉन बेस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं, जो प्रभावी रूप से बेस करंट का कार्य करते हैं। यह फोटो-जनित करंट तब ट्रांजिस्टर के लाभ द्वारा प्रवर्धित होता है, जिससे एक कलेक्टर करंट उत्पन्न होता है जो इनपुट सिग्नल की विद्युत प्रतिलिपि है। महत्वपूर्ण बात यह है कि सिग्नल संचरण प्रकाश के माध्यम से होता है, इनपुट और आउटपुट के बीच कोई विद्युत कनेक्शन नहीं होता है, जिससे एक अलगाव बाधा निर्मित होती है।
12. प्रौद्योगिकी रुझान
सिग्नल अलगाव का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। हालांकि ELQ3H4 जैसे पारंपरिक फोटोट्रांजिस्टर-आधारित कपलर लागत-प्रभावी, मध्यम गति और उच्च अलगाव अनुप्रयोगों में अभी भी प्रमुख हैं, कई रुझान ध्यान देने योग्य हैं:
- एकीकरण स्तर में वृद्धि:सिंगल पैकेज में मल्टी-चैनल ऑप्टोकपलर आम हैं, जिससे बोर्ड स्पेस और प्रति चैनल लागत कम होती है।
- उच्च गति वाले विकल्प:डेटा संचार के लिए, CMOS तकनीक और रेडियो फ्रीक्वेंसी या कैपेसिटिव युग्मन पर आधारित डिजिटल आइसोलेटर काफी उच्च डेटा दर, कम बिजली की खपत और बेहतर समयबद्धता स्थिरता प्रदान करते हैं, हालांकि आमतौर पर अलग-अलग आइसोलेशन वोल्टेज स्तरों के साथ।
- बढ़ी हुई विश्वसनीयता और प्रमाणीकरण:उच्च विश्वसनीयता मेट्रिक्स, व्यापक कार्यशील तापमान सीमा और विशेष रूप से ऑटोमोटिव और चिकित्सा अनुप्रयोगों में उभरते मानकों के प्रमाणीकरण को प्राप्त करने के लिए निरंतर प्रयास।
- पैकेजिंग लघुरूपण:छोटे और पतले पैकेजिंग के लिए निरंतर प्रयास अंतिम उत्पादों को अधिक कॉम्पैक्ट बना रहे हैं, जैसा कि ELQ3H4 में उपयोग किए गए 2.0mm ऊंचाई वाले SSOP द्वारा प्रदर्शित किया गया है।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या
1. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | Unit/Representation | Simple Explanation | Why It Is Important |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस एफिकेसी (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी अधिक ऊर्जा बचत होगी। | यह सीधे तौर पर प्रकाश साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश की मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करना कि प्रकाश स्रोत पर्याप्त चमकदार है या नहीं। |
| प्रकाशन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, जो बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| रंग तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा होता है, कम मान पीला/गर्म, अधिक मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | इकाईहीन, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को पुन: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 प्रयुक्त। |
| Color Tolerance (SDCM) | MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, चरण संख्या जितनी कम होगी, रंग उतना ही अधिक एकसमान होगा। | एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर न हो, यह सुनिश्चित करना। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीले, हरे आदि एकवर्णी LED के रंग का स्वरूप निर्धारित करना। |
| Spectral Distribution | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन एवं रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो, विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | Simple Explanation | डिज़ाइन ध्यान देने योग्य बातें |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LEDs को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| Forward Current | If | एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक करंट मान। | स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग आमतौर पर किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है। |
| अधिकतम पल्स करंट (Pulse Current) | Ifp | डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प अवधि में सहन करने योग्य पीक करंट। | पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| रिवर्स वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर यह ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है। |
| Thermal Resistance (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट 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 जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज सहनशीलता (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | एंटीस्टैटिक शॉक प्रतिरोध, उच्च मूल्य इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षति के प्रति कम संवेदनशीलता दर्शाता है। | उत्पादन में एंटीस्टैटिक सावधानियाँ आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | Simple Explanation | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग विस्थापन का कारण बनता है। |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (घंटे) | चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | LED की "सेवा जीवन" को सीधे परिभाषित करना। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग की एक अवधि के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| Color Shift | Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश दृश्य की रंग संगति को प्रभावित करता है। |
| Thermal Aging | सामग्री के प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन सामग्री का क्षरण। | इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन-सर्किट विफलता हो सकती है। |
IV. पैकेजिंग और सामग्री
| शब्दावली | सामान्य प्रकार | Simple Explanation | विशेषताएँ और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| पैकेजिंग प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी तथा ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंटेड, फ्लिप चिप (Flip Chip) | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। | फ्लिप-चिप डिज़ाइन बेहतर हीट डिसिपेशन और उच्च प्रकाश दक्षता प्रदान करता है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। | विभिन्न फॉस्फोर प्रकाश दक्षता, कलर टेम्परेचर और कलर रेंडरिंग को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन | पैकेजिंग सतह की ऑप्टिकल संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | बिनिंग सामग्री | Simple Explanation | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | एक ही बैच के उत्पादों की चमक सुनिश्चित करें। |
| वोल्टेज ग्रेडिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकृत करें। | ड्राइविंग पावर स्रोत के मिलान और सिस्टम दक्षता में सुधार के लिए सुविधाजनक। |
| रंग वर्गीकरण | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत सीमित सीमा के भीतर आते हैं। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश साधन के भीतर रंग में असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि। | रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत किया गया है, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | Simple Explanation | अर्थ |
|---|---|---|---|
| LM-80 | लुमेन रखरखाव परीक्षण | Constant temperature conditions mein long-term illumination ke dauran, brightness attenuation data record kiya jaata hai. | LED lifespan ke anuman ke liye upayog (TM-21 ke saath judkar). |
| TM-21 | जीवन प्रक्षेपण मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का अनुमान लगाना। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करना। |
| IESNA मानक | Illuminating Engineering Society Standard | Optical, electrical, and thermal test methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) नहीं होने का आश्वासन दें। | अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सरकारी खरीद, सब्सिडी परियोजनाओं में आमतौर पर उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |