8핀 SOP 3.3V 듀얼 채널 고속 15Mbit/s 논리 게이트 포토커플러 EL083L EL086L 시리즈 데이터시트 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

EL08XL 시리즈는 현대 디지털 절연 애플리케이션을 위해 설계된 듀얼 채널 고속 논리 게이트 포토커플러(광절연기) 제품군입니다. 이 장치는 컴팩트한 8핀 SOP 패키지 내에 CMOS 검출기 집적 회로와 광학적으로 결합된 적외선 발광 다이오드를 통합합니다. 주요 기능은 입력과 출력 회로 사이의 전기적 절연을 제공하면서 최소한의 왜곡으로 고속 디지털 신호를 전송하는 것입니다.

이 시리즈의 핵심 장점은 고속 성능(최대 15Mbps), 저전압 3.3V 및 5V CMOS 논리 계열과의 호환성, 그리고 견고한 절연 특성의 결합에 있습니다. 이 장치는 까다로운 애플리케이션에서 펄스 트랜스포머 및 기타 절연 방법을 대체하도록 설계되어 신뢰할 수 있고 컴팩트하며 표면 실장 가능한 솔루션을 제공합니다. 목표 시장은 산업 자동화, 통신, 전원 공급 제어, 컴퓨터 주변 장치 및 전압 도메인 간 노이즈 내성 데이터 전송이 필요한 모든 시스템을 포함합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 정의된 한도 내에서 신뢰할 수 있는 동작을 위해 규격화되었습니다. 주요 절대 최대 정격에는 입력 LED의 순방향 전류(I_F) 20mA, 역전압(V_R) 5V, 입력 전력 소산 한도 35mW, 출력 전력 소산 한도 85mW가 포함됩니다. 공급 전압(V_CC)과 출력 전압(V_O)은 5.5V를 초과해서는 안 됩니다. 중요한 파라미터는 특정 습도 조건에서 입력 및 출력 핀이 별도로 단락된 상태로 테스트된 1분간의 절연 전압(V_ISO) 3750 V_rms입니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C입니다.

2.2 전기적 특성

상세한 DC 파라미터는 시스템 설계와의 호환성을 보장합니다. 입력 LED는 8mA에서 전형적인 순방향 전압(V_F) 1.4V, 최대 1.8V를 가집니다. 출력 특성은 3.3V 및 5V 공급 동작 모두에 대해 정의됩니다. 하이 레벨 출력 전압(V_OH)은 4mA를 싱크할 때 V_CC(최소값)의 1V 이내로 보장됩니다. 로우 레벨 출력 전압(V_OL)은 입력 LED가 8mA로 구동될 때 4mA를 소싱하는 경우 전형적으로 0.21V(3.3V) 또는 0.17V(5V)로, 강력한 논리 레벨을 보장합니다. 유효한 로우 출력을 위한 입력 임계 전류(I_FT)는 전형적으로 2.5mA, 최대 5mA입니다.

2.3 스위칭 특성

이 섹션은 동적 성능을 정의합니다. 전파 지연 시간(t_PHL 및 t_PLH)은 3.3V 공급 시 전형적으로 38-41ns, 5V 공급 시 35-46ns이며, 지정된 테스트 조건(I_F=8mA, C_L=15pF)에서 최대 60ns입니다. 신호 무결성에 영향을 미치는 펄스 폭 왜곡(|t_PHL – t_PLH|)은 전형적으로 6-8ns, 최대 30ns입니다. 출력 상승 및 하강 시간(t_r, t_f)은 전형적으로 5.5-6ns입니다. 주요 차별화 요소는 공통 모드 과도 내성(CMTI)입니다. EL086L 변종은 하이 및 로우 출력 상태 모두에 대해 최소 10,000 V/µs를 보장하는 반면, EL083L은 5,000 V/µs를 보장합니다. 이 파라미터는 접지 전위가 빠르게 변하는 노이즈 환경에서 매우 중요합니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 전형적인 전기-광학 특성 곡선을 참조합니다. 제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 상세히 설명되어 있지는 않지만, 이러한 곡선은 일반적으로 입력 LED의 순방향 전류와 순방향 전압 간의 관계, 전파 지연 대 온도, 공통 모드 과도 내성 성능을 보여줍니다. 이러한 곡선은 설계자가 비표준 조건에서 장치 동작을 이해하고 속도, 전력 및 신뢰성에 대한 동작점을 최적화하는 데 필수적입니다.

4. 기계적 및 패키지 정보

4.1 패키지 치수

이 장치는 8핀 SOP 패키지에 장착됩니다. 치수 도면은 PCB 풋프린트 설계를 위한 핵심 측정값을 제공하며, 전체 패키지 길이, 너비, 높이, 리드 피치(일반적으로 1.27mm) 및 리드 치수를 포함합니다. 적절한 납땜 및 기계적 적합성을 위해 이러한 치수를 준수해야 합니다.

4.2 핀 구성 및 극성

핀아웃은 다음과 같습니다: 핀 1(애노드 1), 핀 2(캐소드 1), 핀 3(캐소드 2), 핀 4(애노드 2), 핀 5(접지), 핀 6(V_OUT2), 핀 7(V_OUT1), 핀 8(V_CC). 이 구성은 두 개의 독립 채널을 지원합니다. 입력 LED(애노드/캐소드) 및 출력 공급(V_CC/GND)에 대한 올바른 극성 연결은 장치 손상을 방지하기 위해 필수적입니다.

4.3 권장 PCB 패드 레이아웃

제안된 표면 실장 패드 레이아웃이 제공됩니다. 참고 사항은 이것이 참조 설계이며 특정 PCB 제조 공정 및 열 요구 사항에 따라 수정되어야 함을 강조합니다. 패드 설계는 리플로우 납땜 후 신뢰할 수 있는 솔더 필렛과 기계적 강도를 보장하는 것을 목표로 합니다.

5. 납땜 및 조립 지침

절대 최대 정격은 10초 동안 260°C의 납땜 온도(T_SOL)를 지정합니다. 이는 전형적인 무연 리플로우 프로파일과 일치합니다. 열 손상을 피하기 위해 특정 PCB 조립에 대해 권장 리플로우 프로파일을 따르는 것이 중요합니다. 장치는 사용 전 솔더링성을 유지하기 위해 적절한 조건(T_STG: -55°C ~ +125°C)에서 보관되어야 합니다.

6. 애플리케이션 제안

6.1 전형적인 애플리케이션 회로

나열된 주요 애플리케이션은 라인 리시버, 데이터 전송 시스템, 데이터 멀티플렉싱, 스위칭 전원 공급 피드백 절연, 펄스 트랜스포머 대체, 컴퓨터 주변 장치 인터페이스 및 고속 논리 접지 절연입니다. 전형적인 회로에서 입력 측은 I_F를 설정하기 위한 전류 제한 저항을 통해 논리 신호로 구동됩니다. 출력 측은 안정적인 동작을 보장하고 노이즈를 최소화하기 위해 V_CC와 GND 핀 사이에 가능한 한 가깝게 연결된 바이패스 커패시터(0.1µF 이상, 우수한 고주파 특성)가 필요합니다.

6.2 설계 고려 사항

• 전원 공급 디커플링:출력 측에 로컬 바이패스 커패시터를 의무적으로 사용하는 것은 지정된 고속 성능과 노이즈 내성을 달성하는 데 중요합니다.
• 입력 전류 설정:순방향 전류(I_F)는 필요한 속도와 보장된 I_FT를 기반으로 설정해야 합니다. 권장 8mA에서 동작하면 적절한 노이즈 마진과 스위칭 속도가 보장됩니다.
• 부하 고려 사항:출력은 최대 10개의 표준 CMOS 부하를 구동할 수 있습니다. 데이터시트는 V_O/V_OH에 대한 I_OL.
• = ±4mA의 테스트 조건을 지정합니다.채널 선택:

애플리케이션의 전기적 노이즈 환경에 따라 EL083L(5kV/µs CMTI)과 EL086L(10kV/µs CMTI) 중에서 선택하십시오.

7. 기술 비교 및 차별화

EL08XL 시리즈는 표준 SOP-8 패키지의 듀얼 채널 설계를 통해 차별화되며, 두 개의 단일 채널 장치에 비해 보드 공간을 절약합니다. 3.3V/5V에서 보장된 15Mbit/s 속도는 현대 디지털 인터페이스의 핵심 성능 지표입니다. 높은 공통 모드 과도 내성, 특히 EL086L의 10kV/µs 등급은 표준 포토커플러에 비해 고노이즈 산업 및 전력 변환 환경에서 우수한 성능을 제공합니다. 무할로겐, RoHS, REACH 및 주요 국제 안전 표준(UL, cUL, VDE 등) 준수는 글로벌 시장에 적합하게 만듭니다.

8. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 내 논리가 3.3V인 경우 출력에 5V 공급을 사용할 수 있나요?_CCA: 출력 단은 3.3V 및 5V CMOS 레벨과 모두 호환됩니다. 그러나 5V V_OH를 사용하는 경우 수신 논리 장치가 5V 내성을 갖는지 확인해야 합니다. V

는 5V에 가까울 것입니다.

Q: CMTI 사양의 목적은 무엇인가요?

A: CMTI는 입력과 출력 접지 사이의 빠른 전압 과도 현상을 거부하는 장치의 능력을 측정합니다. 높은 CMTI(예: 10kV/µs)는 이러한 과도 현상이 잘못된 출력 스위칭을 유발하는 것을 방지하며, 이는 모터 드라이브, 전원 공급 장치 및 산업용 PLC에서 매우 중요합니다.

Q: 입력 직렬 저항을 어떻게 계산하나요?_{A: R}series_{= (V}driver_F- V_F) / I_F. 데이터시트에서 V_F(최대 1.8V)를 사용하고 I

(예: 전체 성능을 위한 8mA)를 선택하십시오. 드라이버가 필요한 전류를 공급할 수 있는지 확인하십시오.

Q: 출력에 외부 풀업/풀다운이 필요한가요?

A: 아니요. 출력은 능동 CMOS 푸시-풀 단으로, 소싱 및 싱크 전류 능력을 모두 제공합니다.

9. 실용적인 설계 사례시나리오:

노이즈가 많은 모터 제어 보드의 마이크로컨트롤러와 깨끗한 논리 보드의 통신 모듈 사이의 3.3V UART(115200 baud) 신호 절연.구현:_FEL086L의 한 채널을 사용하십시오. 마이크로컨트롤러 측에서 TX 핀을 180Ω 저항(3.3V 드라이버로 ~8mA I_CC 설정)을 통해 포토커플러 입력(애노드)에 연결하십시오. 캐소드를 접지에 연결하십시오. 절연 측에서는 통신 모듈의 공급 장치에서 3.3V로 V_CC 핀(핀 8)에 전원을 공급하십시오. 0.1µF 세라믹 커패시터를 핀 8(V_{)과 핀 5(GND) 사이에 직접 배치하십시오. 출력(핀 7, V}OUT1

)을 통신 모듈의 RX 핀에 연결하십시오. EL086L의 높은 CMTI는 모터 드라이버의 접지 노이즈에도 불구하고 데이터 무결성을 보장합니다.

10. 동작 원리

이 장치는 광학적 절연의 원리로 동작합니다. 입력 적외선 발광 다이오드(LED)에 가해진 전류는 빛을 방출하게 합니다. 이 빛은 광학적으로 투명한 절연 장벽(일반적으로 성형된 폴리머)을 통과합니다. 반대편에서는 단일 칩 CMOS 집적 회로 광검출기가 수신된 빛의 강도를 다시 전기 신호로 변환합니다. 이 CMOS IC에는 증폭, 형성 및 푸시-풀 출력 단이 포함되어 깨끗한 디지털 파형을 생성합니다. 광학 경로는 입력과 출력 사이에 전기적 연결이 없고 빛만 있기 때문에 전기적 절연을 제공합니다.

11. 산업 동향₂디지털 절연의 동향은 더 높은 속도, 더 낮은 전력 소비, 더 작은 패키지 및 더 높은 통합도를 향해 있습니다. 이 시리즈와 같은 기존 포토커플러는 단순성과 높은 절연 전압으로 인해 여전히 인기가 있지만, 커패시티브(SiO