Dokumen Teknikal Bahasa Melayu: Lembaran Data Siri EL045X EL050X - Pengasing Optocoupler Transistor Kelajuan Tinggi 1Mbit/s, Pakej SO-8, Voltan 5V/15V/30V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri EL045X dan EL050X adalah pengasing optocoupler (optocoupler) berkelajuan tinggi dengan output transistor yang direka untuk pengasingan isyarat dalam litar elektronik yang mencabar. Setiap peranti mengintegrasikan diod pemancar cahaya inframerah (LED) yang digandingkan secara optik kepada transistor pengesan cahaya berkelajuan tinggi. Satu ciri seni bina utama ialah sambungan berasingan yang disediakan untuk pincang fotodiod dan pengumpul transistor output. Reka bentuk ini meningkatkan kelajuan pensuisan dengan ketara dengan mengurangkan kapasitansi asas-pengumpul transistor input berbanding pengasing fototransistor konvensional. Peranti ini dibungkus dalam pakej Small Outline (SOP) 8-pin yang padat yang mematuhi tapak kaki standard SO-8, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.

Kelebihan utama siri ini terletak pada gabungan keupayaan penghantaran data berkelajuan tinggi (sehingga 1 Mbit/s) dan pengasingan elektrik yang teguh. Ia menawarkan imuniti sementara mod sepunya (CMTI) yang tinggi, terutamanya varian EL0453 yang menjamin minimum 15 kV/µs, menjadikannya sesuai untuk persekitaran bising seperti pemacu motor dan bekalan kuasa mod suis. Siri ini dicirikan oleh julat suhu operasi yang luas, pematuhan kepada piawaian keselamatan dan alam sekitar antarabangsa (UL, cUL, VDE, RoHS, Bebas Halogen, REACH), dan boleh didapati dalam gred nisbah pemindahan arus (CTR) yang berbeza untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi.

2. Penerokaan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian peranti secara berterusan pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan.

• Input (Bahagian LED):Arus hadapan berterusan maksimum (I_F) ialah 25 mA. Ia boleh mengendalikan arus hadapan puncak (I_FP) sebanyak 50 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 50%, lebar denyut 1ms). Arus sementara puncak yang sangat tinggi (I_Ftrans) sebanyak 1A dibenarkan untuk denyut yang sangat singkat (≤ 1µs, 300 pps). Voltan songsang maksimum (V_R) ialah 5V.
• Output (Bahagian Pengesan):Arus output purata (I_O(AVG)) tidak boleh melebihi 8 mA, dengan had arus output puncak (I_O(PK)) sebanyak 16 mA. Voltan output (V_O) boleh julat dari -0.5V hingga +20V, dan voltan bekalan (V_CC) dari -0.5V hingga +30V.
• Pengasingan & Terma:Peranti ini menyediakan voltan pengasingan tinggi (V_ISO) sebanyak 3750 V_rms(diuji selama 1 minit). Julat suhu operasi (T_OPR) adalah sangat luas, dari -55°C hingga +100°C. Suhu pateri maksimum ialah 260°C selama 10 saat.

2.2 Ciri Elektrik & Pemindahan

Parameter ini dijamin sepanjang julat suhu operasi 0°C hingga 70°C melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Ciri Input:Voltan hadapan tipikal (V_F) LED ialah 1.45V pada arus hadapan (I_F) 16 mA, dengan maksimum 1.8V. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif kira-kira -1.9 mV/°C.
• Ciri Output:Parameter utama termasuk Arus Output Logik Tinggi (I_OH), yang sangat rendah (aras kebocoran, tipikal 0.001 µA pada V_CC=5.5V), dan arus bekalan dalam keadaan logik rendah (I_CCL, ~140 µA) dan logik tinggi (I_CCH, ~0.01 µA).
• Nisbah Pemindahan Arus (CTR):Ini adalah parameter kritikal yang mentakrifkan kecekapan optocoupler. Siri ini ditawarkan dalam gred CTR yang berbeza:
  • EL0500:CTR min 7%, maks 50% (ujian tipikal: I_F=16mA, V_O=0.4V).
  • EL0501 / EL0452 / EL0453:CTR min 19%, maks 50% (ujian tipikal: I_F=16mA, V_O=0.4V).
  CTR terjamin yang lebih rendah pada keadaan tertentu (cth., 5% untuk EL0500, 15% untuk lain-lain pada V_O=0.5V) juga dinyatakan, memastikan fungsi di bawah keadaan yang kurang ideal.
• Voltan Output Logik Rendah (V_OL):Voltan maksimum pada output apabila peranti berada dalam keadaan "HIDUP". Ia biasanya 0.18V dan dijamin berada di bawah 0.4V atau 0.5V bergantung pada arus beban (I_O).

2.3 Ciri Pensuisan

Diukur di bawah keadaan standard (I_F=16mA, V_CC=5V, T_A=0 hingga 70°C), parameter ini mentakrifkan kelajuan peranti.

• Kelewatan Perambatan:
  • EL0500:Masa kelewatan perambatan ke logik rendah (t_PHL) dan ke logik tinggi (t_PLH) adalah maksimum 2.0 µs dengan perintang beban (R_L) 4.1 kΩ.
  • EL0501 / EL0452 / EL0453:Pensuisan lebih pantas dengan t_PHLdan t_PLHmaksimum 1.0 µs menggunakan perintang beban 1.9 kΩ.
• Imuniti Sementara Mod Sepunya (CMTI):Ini mengukur keupayaan peranti untuk menolak voltan sementara pantas antara tanah input dan outputnya. Ia adalah parameter penting untuk imuniti hingar dalam sistem terpencil.
  • EL0453:Menawarkan prestasi unggul dengan CMTIminimum15,000 V/µs pada voltan mod sepunya (V_CM) 1500V puncak-ke-puncak.
  • EL0500 / EL0501 / EL0452:Mempunyai CMTItipikal1,000 V/µs pada V_CM=10V p-p.
  CMTI dinyatakan secara berasingan untuk output yang dipegang pada keadaan logik tinggi (CM_H) dan logik rendah (CM_L).

3. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung ciri elektro-optik tipikal. Walaupun graf khusus tidak disediakan dalam teks, lengkung standard untuk peranti sedemikian biasanya termasuk:

• Nisbah Pemindahan Arus (CTR) vs. Arus Hadapan (I_F):Menunjukkan bagaimana kecekapan berubah dengan arus pacuan LED, biasanya memuncak pada I_F.
• spesifik._ACTR vs. Suhu Persekitaran (T):
• Menggambarkan pergantungan suhu ke atas kecekapan gandingan, yang umumnya berkurangan apabila suhu meningkat._LKelewatan Perambatan vs. Rintangan Beban (R):
• Menunjukkan bagaimana kelajuan pensuisan dipengaruhi oleh beban output._FVoltan Hadapan (V_F) vs. Arus Hadapan (I):
• Lengkung I-V standard untuk LED input.Voltan Ketepuan Output vs. Arus Output:

Menunjukkan hubungan antara voltan pengumpul-pemancar dan arus apabila fototransistor tepu.

Lengkung ini penting untuk pereka bentuk mengoptimumkan prestasi litar, memilih titik operasi yang sesuai, dan memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard.

4. Maklumat Mekanikal & Pakej

4.1 Konfigurasi dan Fungsi Pin

• Peranti menggunakan pakej SOP 8-pin. Terdapat dua konfigurasi susunan pin utama yang sepadan dengan nombor bahagian yang berbeza:
  1. Untuk EL0500 / EL0501:
  2. 1. Tiada Sambungan
  2. Anod (LED +)3. Katod (LED -)4. Tiada Sambungan5. Tanah (GND)_OUT)6. Output (V_B7. Voltan Pincang (V) - Pin ini adalah kunci untuk peningkatan kelajuan._CC)
• 8. Voltan Bekalan (V
  1. Untuk EL0452 / EL0453:
  2. 1. Tiada Sambungan
  2. Anod (LED +)3. Katod (LED -)4. Tiada Sambungan5. Tanah (GND)_OUT)6. Output (V7. Tiada Sambungan_CC)

8. Voltan Bekalan (V_BKehadiran pin V

(Pin 7) dalam EL0500/01 membenarkan pincangan luaran fotodiod, yang merupakan mekanisme untuk mencapai kelajuan yang lebih tinggi. Varian EL0452/43 berkemungkinan mempunyai rangkaian pincang ini dikonfigurasikan secara dalaman.

5. Panduan Aplikasi

5.1 Litar Aplikasi Tipikal

• Lembaran data termasuk litar ujian rujukan untuk mengukur masa pensuisan dan imuniti sementara mod sepunya (Rajah 8 & 9). Litar ini berfungsi sebagai panduan untuk pelaksanaan:Litar Ujian Masa Pensuisan:_CCBiasanya melibatkan pemacu LED input dengan penjana denyut melalui perintang had arus. Output disambungkan ke V_Lmelalui perintang tarik-naik (R
• = 4.1kΩ atau 1.9kΩ seperti yang dinyatakan) dan dipantau dengan osiloskop. Kelewatan perambatan diukur antara titik 50% gelombang input dan output.Litar Ujian Imuniti Sementara:_CMMelibatkan penggunaan denyut mod sepunya voltan tinggi, naik pantas (V

) antara pin input yang dipendekkan (1-4) dan pin output yang dipendekkan (5-8). Keadaan output dipantau untuk memastikan ia tidak bertukar secara palsu disebabkan oleh sementara.

• 5.2 Pertimbangan Reka BentukHad Arus LED:_FPerintang luaran mesti digunakan secara bersiri dengan LED input untuk menetapkan arus hadapan (I_F). Nilai dikira berdasarkan voltan bekalan, voltan hadapan LED (V_F), dan I
• yang dikehendaki (sering 16 mA untuk kelajuan/CTR optimum)._LPerintang Beban Output (R):_LPilihan perintang tarik-naik mempengaruhi kelajuan pensuisan, penggunaan kuasa, dan aras logik. R_Lyang lebih kecil memberikan masa naik yang lebih pantas tetapi meningkatkan penyebaran kuasa apabila output rendah. Lembaran data menyatakan keadaan ujian dengan R
• =4.1kΩ untuk EL0500 dan 1.9kΩ untuk yang lain.Imuniti Hingar:
• Untuk aplikasi dalam persekitaran elektrik bising (pemacu motor, kawalan industri), pemilihan varian EL0453 untuk CMTI terjamin tingginya adalah kritikal. Susun atur PCB yang betul, dengan jejak pendek dan kapasitor penyahgandingan dekat dengan pin peranti, juga penting.Degradasi CTR:

Seperti semua optocoupler, CTR peranti ini akan berkurangan secara beransur-ansur dari masa ke masa, terutamanya apabila dikendalikan pada suhu tinggi dan arus LED tinggi. Reka bentuk harus termasuk margin yang mencukupi untuk memastikan fungsi litar sepanjang jangka hayat produk yang dimaksudkan.

6. Perbandingan Teknikal & Panduan Pemilihan

• Siri EL045X/EL050X menawarkan pelbagai pilihan yang disesuaikan untuk keperluan berbeza:EL0500 vs. EL0501 / EL0452 / EL0453:
• Perbezaan utama ialah Nisbah Pemindahan Arus (CTR). EL0500 mempunyai CTR minimum yang lebih rendah (7% vs. 19%), menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana arus pacuan input boleh lebih tinggi. Yang lain menawarkan sensitiviti yang lebih tinggi.EL0453 vs. Lain-lain:EL0453 menonjol kerana Imuniti Sementara Mod Sepunyaminimum terjamin
• 15 kV/µs. Ini menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi pengasingan hingar tinggi seperti gelung maklum balas bekalan kuasa mod suis atau pemacu gerbang penyongsang pemacu motor, di mana lonjakan voltan adalah biasa. Varian lain menyatakan CMTI tipikal 1000 V/µs.Konfigurasi Pin:_BEL0500/01 mempunyai pin V

aktif (7), manakala EL0452/43 mempunyainya sebagai NC. Ini mencerminkan perbezaan seni bina dalaman untuk pengoptimuman kelajuan.Ringkasan Pemilihan:

Pilih EL0453 untuk imuniti hingar tertinggi. Pilih EL0501/EL0452 untuk sensitiviti lebih tinggi dan kelajuan standard. Pilih EL0500 untuk aplikasi sensitif kos di mana CTR lebih rendah boleh diterima dan arus pacuan bukan kekangan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

• Peranti boleh didapati dalam pilihan pembungkusan berbeza untuk memenuhi keperluan pengeluaran.Pembungkusan Standard:
• 100 unit setiap tiub.Pilihan Pita dan Gegelung:
• Boleh didapati dalam jenis gegelung TA atau TB, mengandungi 2000 unit setiap gegelung. Ini sesuai untuk pemasangan permukaan automatik.Pilihan VDE:
• Bahagian boleh dipesan dengan pensijilan VDE (ditunjukkan oleh akhiran "-V").Penomboran Bahagian:
  • Nombor bahagian mengikut format: EL050X(Z)-V atau EL045X(Z)-V, di mana:
  • X = Nombor peranti (0,1 untuk EL050x; 2,3 untuk EL045x).
  • Z = Pilihan Pita & Gegelung (TA, TB, atau kosong untuk tiub).
  -V = Pensijilan VDE pilihan.

Contoh: EL0453(TA)-V menandakan peranti EL0453 dalam pembungkusan pita dan gegelung TA dengan kelulusan VDE.

8. Prinsip Operasi_BPeranti beroperasi berdasarkan prinsip gandingan optik untuk pengasingan elektrik. Isyarat elektrik yang digunakan pada bahagian input menyebabkan LED inframerah memancarkan cahaya berkadar dengan arus. Cahaya ini melintasi jurang penebat (biasanya dielektrik lutsinar) dan mengenai pengesan cahaya pada bahagian output. Dalam siri ini, pengesan adalah fotodiod peka cahaya yang disambungkan ke asas transistor berkelajuan tinggi. Pin pincang berasingan (V_{dalam beberapa varian) membenarkan prapincangan fotodiod, yang meminimumkan kapasitans simpangnya. Apabila cahaya mengenai fotodiod, ia menjana arus yang memacu asas transistor secara langsung, menghidupkannya. Reka bentuk ini mengelakkan kapasitans Miller besar yang dikaitkan dengan simpang asas-pengumpul fototransistor standard, membolehkan kelajuan pensuisan yang lebih pantas—sehingga 1 Mbit/s. Laluan optik menyediakan pengasingan galvanik, menyekat voltan tinggi (sehingga 3750 V}rms

) dan menolak hingar mod sepunya antara litar input dan output.

• 9. Senario AplikasiGelung Maklum Balas Bekalan Kuasa Mod Suis (SMPS):
• Menyediakan maklum balas voltan terpencil dari bahagian sekunder ke pengawal bahagian primer, memerlukan kedua-dua kelajuan untuk kestabilan gelung dan CMTI tinggi untuk menahan hingar pensuisan.Pengasingan Penyongsang Pemacu Motor:
• Mengasingkan isyarat pemacu gerbang untuk IGBT atau MOSFET dalam pemacu frekuensi boleh ubah. CMTI tinggi EL0453 adalah penting di sini untuk mengelakkan pencetus palsu dari sementara dv/dt tinggi.Antara Muka Komunikasi Perindustrian:
• Bertindak sebagai penerima talian untuk rangkaian RS-485, CAN, atau Profibus terpencil, melindungi litar logik sensitif dari gelung tanah dan lonjakan.Peralatan Telekomunikasi:
• Menyediakan pengasingan isyarat dalam kad talian atau modul antara muka.Pengganti untuk Pengasing Fototransistor Kelajuan Rendah:
• Menaik taraf reka bentuk sedia ada untuk mencapai kadar data lebih tinggi tanpa menukar tapak kaki papan (serasi SO-8).Kawalan Perkakas Rumah:

Mengasingkan mikropengawal antara muka pengguna dari bahagian pensuisan kuasa (cth., dalam mesin basuh, penghawa dingin).

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah perbezaan utama antara EL0500 dan EL0501?

A1: Perbezaan utama ialah Nisbah Pemindahan Arus (CTR) minimum terjamin. EL0500 mempunyai CTR minimum yang lebih rendah (7% pada keadaan tertentu) berbanding EL0501 (19%). Ini bermakna EL0501 lebih sensitif dan boleh beroperasi dengan arus LED input yang sedikit lebih rendah untuk mencapai output yang sama, tetapi EL0500 mungkin mencukupi dan lebih kos efektif dalam litar yang direka untuk arus pacuan lebih tinggi.

Q2: Bilakah saya harus memilih varian EL0453 secara khusus?A2: Anda harus memilih EL0453 apabila aplikasi anda beroperasi dalam persekitaran dengan hingar elektrik sangat tinggi dan voltan sementara pantas antara tanah terpencil. Imuniti Sementara Mod Sepunyaminimum terjamin

15 kV/µs menjadikannya penting untuk operasi yang boleh dipercayai dalam pemacu motor, bekalan kuasa mod suis berkuasa tinggi, atau sistem kawalan perindustrian di mana varian lain mungkin mengalami pensuisan palsu._{Q3: Bagaimana saya memilih nilai untuk perintang had arus LED (R}siri

)?_{A3: Gunakan hukum Ohm: R}siri_{= (V}bekalan_F- V_F) / I_F. V_Fialah voltan hadapan LED (gunakan 1.8V maks untuk margin reka bentuk). I_{ialah arus operasi yang anda kehendaki (16 mA adalah keadaan ujian biasa untuk prestasi optimum). Untuk bekalan 5V: R}siri

≈ (5V - 1.8V) / 0.016A ≈ 200 Ω. Sentiasa semak penyebaran kuasa dalam perintang.

Q4: Bolehkah saya menggunakan pengasing optocoupler ini untuk pengasingan isyarat analog?

A4: Walaupun mungkin, ia terutamanya direka untuk pengasingan isyarat digital (hidup/mati) kerana output transistor dan ciri CTR tak linear. Untuk pengasingan analog linear, optocoupler linear khusus atau penguat pengasing akan menjadi pilihan yang lebih sesuai._BQ5: Apakah tujuan pin V

pada EL0500/01?_BA5: Pin V