EL060L 논리 게이트 포토커플러 데이터시트 - 8핀 SOP 패키지 - 3.3V/5V 듀얼 전원 - 10Mbit/s 속도 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

EL060L은 까다로운 전자 회로에서 신뢰할 수 있는 신호 절연을 위해 설계된 고속 논리 게이트 포토커플러(광절연기)입니다. 이 장치는 적외선 발광 다이오드와 스트로브 가능한 논리 게이트 출력을 갖춘 고속 집적 광검출기를 결합합니다. 8핀 SOP 패키지로 제공되며 표면 실장 기술(SMT) 조립 공정에 최적화되어 있습니다. 주요 기능은 입력 및 출력 회로 간의 전기적 절연을 제공하여 그라운드 루프를 제거하고 민감한 논리 회로를 전압 스파이크 및 노이즈로부터 보호하는 것입니다.

핵심 장점:이 장치의 주요 강점은 초당 10메가비트(Mbit/s)의 높은 데이터 전송 속도, 듀얼 전원 전압 호환성(3.3V 및 5V), 그리고 최소 10kV/μs의 우수한 공통 모드 과도 내성(CMTI)을 포함합니다. 최대 10개의 표준 부하를 구동할 수 있는 논리 게이트 출력(Fan-out 10)을 제공합니다. 또한, 입력과 출력 사이에 3750V_rms의 높은 절연 전압을 달성하여 견고한 보호 기능을 보장합니다.

목표 시장 및 응용 분야:이 부품은 빠른 절연 디지털 신호 전송이 필요한 응용 분야를 대상으로 합니다. 대표적인 사용 사례로는 통신 인터페이스의 그라운드 루프 제거, 논리 계열 간의 레벨 시프팅(예: LSTTL에서 TTL/CMOS로), 데이터 전송 및 멀티플렉싱 시스템, 스위칭 전원 공급 장치의 절연 피드백, 펄스 트랜스포머 대체, 컴퓨터 주변 장치 인터페이스, 그리고 혼합 신호 시스템에서의 고속 논리 그라운드 절연 제공 등이 있습니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 입력 순방향 전류 (I_F):최대 50 mA. 이를 초과하면 적외선 LED가 파괴될 수 있습니다.
• 인에이블 입력 전압 (V_E):V_CC을 500mV 이상 초과해서는 안 됩니다.
• 역방향 전압 (V_R):입력 LED의 최대 5 V.
• 공급 전압 (V_CC):출력측의 최대 7.0 V.
• 출력 전압 (V_O):최대 7.0 V.
• 절연 전압 (V_ISO):1분 동안 3750 V_rms(테스트 조건: 40-60% RH, 핀 1-4 단락, 핀 5-8 단락).
• 동작 온도 (T_OPR):-40°C ~ +85°C.
• 솔더링 온도 (T_SOL):10초 동안 260°C (리플로우 프로파일).

2.2 전기적 및 전달 특성

이 파라미터들은 정상 동작 조건(T_A= -40°C ~ 85°C)에서 장치의 성능을 정의합니다.

입력 특성:

• 순방향 전압 (V_F):일반적으로 1.4V, 순방향 전류(I_F) 10mA에서 최대 1.8V.
• V_F:의 온도 계수:_F약 -1.8 mV/°C, 이는 온도가 상승함에 따라 V
• 가 감소함을 나타냅니다._IN입력 커패시턴스 (C):

일반적으로 60 pF, 고주파 입력 구동 요구사항에 영향을 미칩니다.

• 출력 및 공급 특성: I_CCH공급 전류 (하이 레벨):_F입력이 꺼져 있고(I
• =0) 출력이 하이일 때 일반적으로 5mA(최대 10mA)입니다. I_CCL공급 전류 (로우 레벨):_F입력이 켜져 있고(I
• =10mA) 출력이 로우일 때 일반적으로 9mA(최대 13mA)입니다.인에이블 전압:_E인에이블 핀(V_EH)은 하이 레벨 문턱값(V_EL)이 최소 2.0V, 로우 레벨 문턱값(V
• )이 최대 0.8V입니다. 내부 풀업 저항이 있어 외부 저항이 필요 없습니다.출력 논리 레벨:_CCV_OL=3.3V일 때, 싱크 전류 13mA에서 로우 레벨 출력 전압(V_OH)은 일반적으로 0.35V(최대 0.6V)입니다. 하이 레벨 출력 전류(I
• ) 능력은 특정 테스트 조건에서 명시됩니다._FT입력 문턱 전류 (I):_O유효한 로우 출력(V

=0.6V)을 보장하기 위해 입력에 필요한 전류는 일반적으로 3mA(최대 5mA)입니다. 이는 입력 구동 회로 설계를 위한 핵심 파라미터입니다.

2.3 스위칭 특성_CC이 파라미터들은 고속 데이터 전송에 중요한 타이밍 성능을 정의합니다(조건: V_F=3.3V, I_L=7.5mA, C_L=15pF, R

• =350Ω).
  • t_PHL전파 지연:
  • t_PLH(하이에서 로우): 일반적으로 50ns, 최대 75ns.
• (로우에서 하이): 일반적으로 45ns, 최대 75ns.펄스 폭 왜곡 (PWD):_PHL|t_PLH– t
• |는 일반적으로 5ns, 최대 35ns입니다. PWD가 낮을수록 신호 무결성에 유리합니다.
  • 상승/하강 시간:_r출력 상승 시간 (t
  • ): 일반적으로 50ns._f출력 하강 시간 (t
• ): 일반적으로 10ns.
  • t_EHL인에이블 전파 지연:
  • t_ELH(인에이블에서 출력 로우): 일반적으로 15ns.
• (인에이블에서 출력 하이): 일반적으로 30ns.공통 모드 과도 내성 (CMTI):_MH절연 시스템에서 노이즈 제거를 위한 중요한 파라미터입니다. C_ML와 C_CM모두 최소 10,000 V/μs로 명시되며, 400V 피크-투-피크 공통 모드 전압(V

)으로 테스트됩니다.

3. 기계적 및 패키지 정보

EL060L은 표준 8핀 SOP 패키지에 실장되어 있습니다.

• 3.1 핀 구성 및 기능핀 1:
• 연결 없음 (NC)핀 2:
• 입력 적외선 LED의 애노드 (A).핀 3:
• 입력 적외선 LED의 캐소드 (K).핀 4:
• 연결 없음 (NC)핀 5:
• 출력측의 그라운드 (GND).핀 6:_OUT출력 전압 (V
• ).핀 7:_E인에이블 입력 (V<). 액티브 하이; 논리 하이(>2.0V)는 출력을 활성화하고, 논리 로우(
• 0.8V)는 출력을 하이로 강제합니다(진리표 참조).핀 8:_CC출력측의 공급 전압 (V

) (3.3V 또는 5V).중요 설계 참고사항:_CC우수한 고주파 특성(세라믹 또는 솔리드 탄탈)을 가진 0.1μF(또는 그 이상)의 바이패스 커패시터를 핀 8(V

)과 핀 5(GND) 사이에 연결해야 하며, 가능한 한 패키지 핀 가까이에 배치하여 안정적인 동작을 보장하고 스위칭 노이즈를 최소화해야 합니다.

4. 진리표 및 기능 설명

H (하이)*

*내부 풀업 저항으로 인해, 플로팅된 인에이블 핀은 기본적으로 논리 하이 상태가 됩니다._E본질적으로, 인에이블 상태(V_E하이)일 때, 포토커플러는 인버터 역할을 합니다: 켜진 LED(입력 하이)는 로우 출력을 생성하고, 꺼진 LED(입력 로우)는 하이 출력을 생성합니다. 인에이블 해제 상태(V

로우)일 때는 입력 상태에 관계없이 출력이 하이로 강제되며, 이는 트라이-스테이트 버스 제어 또는 절전 모드 구현에 유용할 수 있습니다.

5. 응용 가이드라인 및 설계 고려사항

5.1 대표적인 응용 회로_F주요 응용은 디지털 신호 절연입니다. 입력측에는 원하는 I_CC(예: 보장된 스위칭을 위한 5-10mA)를 설정하기 위해 LED와 직렬로 전류 제한 저항이 필요합니다. 출력측은 수신 논리 게이트의 입력에 직접 연결됩니다. 인에이블 핀은 사용하지 않을 경우 V

에 연결하거나, 출력 게이팅을 위한 제어 신호로 구동할 수 있습니다.

• 5.2 설계 고려사항입력 구동:_F구동 회로가 동작 온도 범위 전체에 걸쳐 적절한 출력 스위칭을 보장하기에 충분한 I_FT(≥ I_F.
• )를 제공할 수 있는지 확인하십시오. LED의 V의 음의 온도 계수를 고려하십시오._CC전원 바이패싱:V/GND의 0.1μF 커패시터는 안정적인 고속 동작을 위해
• 필수적이며장치 가까이에 배치해야 합니다.
• 부하 고려사항:출력은 최대 10개의 표준 논리 입력(Fan-out 10)을 구동할 수 있습니다. 출력 핀의 총 커패시턴스 부하가 테스트 조건인 15pF를 크게 초과하지 않도록 하여 상승/하강 시간 및 전파 지연이 저하되지 않도록 하십시오.

PCB 레이아웃:

PCB 상에서 입력측(핀 1-4 영역)과 출력측(핀 5-8 영역) 사이에 좋은 절연 거리를 유지하여 고전압 절연 등급을 보존하십시오. 응용 분야의 전압 요구사항에 적합한 크리피지 및 클리어런스 가이드라인을 따르십시오.

• 6. 규격 준수 및 신뢰성 정보EL060L은 산업 및 상업 응용 분야에서 사용하도록 설계 및 인증되었습니다.<환경 규정 준수:<이 장치는 할로겐 프리(Br<900ppm, Cl
• 900ppm, Br+Cl1500ppm), 무연이며, RoHS(유해 물질 제한) 지침 및 EU REACH 규정을 준수합니다.
  • 안전 인증:
  • 주요 국제 안전 기관의 인증을 보유하고 있습니다:
  • UL (Underwriters Laboratories) 및 cUL (파일 번호 E214129)
  VDE (Verband der Elektrotechnik) (파일 번호 40028116)
• SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO (북유럽 안전 기관)이러한 인증은 장치가 전기 절연에 대한 엄격한 안전 표준을 충족함을 나타냅니다.

신뢰성:

성능은 -40°C ~ +85°C의 확장된 산업용 온도 범위에서 보장됩니다.

• 7. 테스트 회로 및 파형 정의데이터시트에는 스위칭 파라미터 특성화를 위한 표준 테스트 회로가 포함되어 있습니다._PHL그림 12:_PLH전파 지연(t_r, t_f) 및 출력 천이 시간(t
• , t)에 대한 테스트 설정 및 측정 지점을 정의합니다. 지연은 입력 전류 파형의 3.75mA 지점과 출력 전압 파형의 1.5V 지점 사이에서 측정됩니다._EHL그림 13:_ELH인에이블 전파 지연(t
• , t)에 대한 테스트 설정을 정의하며, 인에이블 입력의 1.5V 지점에서 측정됩니다._CM그림 14:

공통 모드 과도 내성(CMTI) 테스트 회로를 보여주며, 입력과 출력 그라운드 사이에 고전압 차동 펄스(V

)를 인가하여 노이즈 내성을 측정합니다.

• 8. 솔더링 및 취급이 장치는 표준 표면 실장 조립 공정에 적합합니다.
• 리플로우 솔더링:무연 조립체에 대한 IPC/JEDEC J-STD-020 표준에 따라 최대 피크 솔더링 온도는 260°C입니다. 장치는 이 온도에 10초 이상 노출되어서는 안 됩니다.
• 보관:지정된 보관 온도 범위인 -55°C ~ +125°C 내에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관하십시오.

ESD 주의사항:

다른 모든 반도체 장치와 마찬가지로, 취급 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다.

9. 기술 비교 및 포지셔닝

EL060L은 시장에서 범용 고속 디지털 절연기로 자리매김하고 있습니다. 주요 차별점은 10Mbit/s 속도, 듀얼 3.3V/5V 전원 호환성, 그리고 표준 SOP-8 패키지에 인에이블/스트로브 기능이 포함된 점입니다. 더 단순한 4핀 포토커플러와 비교하여 인에이블 핀의 추가 제어 기능을 제공합니다. 커패시티브 또는 자기 결합 기반의 새로운 특수 디지털 절연기 IC와 비교하여, 검증된 신뢰성, 높은 CMTI, 그리고 포토커플러 기술의 단순성을 제공하며, 극단적인 고속(>>10Mbit/s)이 필요하지 않은 응용 분야에서는 종종 더 낮은 비용을 제공합니다._CC?

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: V_E에 5V 전원을 사용할 수 있나요?

A: 예, 이 장치는 듀얼 3.3V 및 5V 전원 동작을 위해 설계되었습니다. 바이패스 커패시터의 전압 등급이 5V에 충분한지 확인하십시오.

Q: 인에이블(V

) 핀에 외부 풀업 저항이 필요한가요?

A: 아니요. 데이터시트에 명시된 대로 장치에는 내부 풀업 저항이 포함되어 있습니다._INQ: 인에이블 핀의 목적은 무엇인가요?

A: 출력을 하이로 강제하여 신호 경로를 효과적으로 비활성화할 수 있게 합니다. 이는 버스 인터페이스를 하이 임피던스 상태로 전환하거나, 절전 모드를 구현하거나, 여러 절연기 출력을 멀티플렉싱하는 데 유용합니다._INQ: 입력 직렬 저항(R_{)을 어떻게 계산하나요?}A: R_F= (V_FDRIVE_{- V}) / I_F. 보수적인 설계를 위해 최저 동작 온도에서의 V_FF(max)_F를 사용하여 최소 I_IN가 충족되도록 하십시오. 예를 들어, 5V 구동, V

=1.8V, I

=7.5mA일 때: R