Spesifikasi Teknikal Siri EL303X/304X/306X/308X - Pemacu Triac Sifar-Silang Fotokopel 6-Pin DIP - Voltan 250V-800V - Pengasingan 5000Vrms

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri EL303X, EL304X, EL306X, dan EL308X ialah keluarga fotokopel 6-pin Dual In-line Package (DIP) yang direka khusus sebagai pemacu triac sifar-silang. Peranti ini berfungsi sebagai antara muka kritikal antara litar kawalan logik voltan rendah dan talian kuasa AC voltan tinggi, membolehkan pensuisan beban AC yang selamat dan cekap. Fungsi terasnya adalah untuk menyediakan pengasingan galvanik sambil mencetuskan triac kuasa luaran pada titik sifar-silang gelombang voltan AC, sekali gus mengurangkan gangguan elektromagnet (EMI) dan arus lonjakan.

Siri ini dibezakan terutamanya oleh keupayaan voltan sekatan puncaknya, daripada 250V untuk EL303X hingga 800V untuk EL308X, menjadikannya sesuai untuk pelbagai voltan talian daripada 110VAC hingga 380VAC. Ciri utama ialah litar pengesanan sifar-silang bersepadu, yang memastikan triac output dicetuskan hanya apabila voltan talian AC hampir sifar volt. Peranti ini biasa digunakan sebagai komponen teras dalam Relay Keadaan Pepejal (SSR), pengawal motor, dan pelbagai kawalan peralatan industri dan pengguna.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Arus Hadapan Input (IF):Arus berterusan maksimum melalui LED inframerah ialah 60 mA. Melebihi ini boleh merosot atau memusnahkan LED.
• Voltan Songsang Input (VR):LED boleh menahan bias songsang sehingga 6V.
• Pelesapan Kuasa Input/Output:Bahagian input (PD) dinilai untuk 100 mW, dan bahagian output (PC) untuk 300 mW, dengan faktor penyahkadar tertentu di atas suhu ambien 85°C. Jumlah pelesapan peranti (PTOT) ialah 330 mW.
• Voltan Terminal Output Keadaan Mati (VDRM):Ini ialah parameter pembezaan kritikal. EL303X: 250V, EL304X: 400V, EL306X: 600V, EL308X: 800V. Peranti mesti dipilih dengan penarafan VDRM lebih tinggi daripada voltan puncak talian yang akan disekatnya.
• Voltan Pengasingan (VISO):5000 Vrms selama 1 minit. Ini menentukan kekuatan dielektrik antara bahagian input dan output, memastikan keselamatan dan pematuhan dengan piawaian kawal selia.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa pada 25°C.

2.2.1 Ciri Input

• Voltan Hadapan (VF):Maksimum 1.5V pada IF=30mA. Ini digunakan untuk mengira perintang pembatas arus yang diperlukan untuk litar pemacu LED.
• Arus Bocor Songsang (IR):Maksimum 10 µA pada VR=6V, menunjukkan kebocoran yang sangat rendah dalam bias songsang.

2.2.2 Ciri Output

• Arus Sekatan Puncak (IDRM):Arus bocor yang sangat rendah (100-500 nA maks) apabila output berada dalam keadaan mati pada VDRM dinilai. Kebocoran yang lebih rendah adalah lebih baik untuk kecekapan kuasa.
• Voltan Keadaan Hidup Puncak (VTM):Maksimum 3V apabila triac output mengalirkan arus puncak 100 mA. Ini mewakili kehilangan konduksi.
• Kadar Kenaikan Kritikal Voltan Keadaan Mati (dv/dt):Minimum 600-1000 V/µs. Parameter ini menunjukkan kekebalan peranti terhadap pencetus palsu yang disebabkan oleh transien voltan pantas pada talian AC. Nilai yang lebih tinggi adalah lebih baik.
• Voltan Perencat (VINH):Maksimum 20V. Jika voltan merentasi terminal output melebihi nilai ini, litar sifar-silang menghalang pencetus, walaupun LED menyala.

2.3 Ciri Pemindahan

Parameter ini mentakrifkan hubungan antara arus LED input dan pencetus triac output.

• Arus Pencetus LED (IFT):Ini ialah arus maksimum yang diperlukan untuk menjamin triac output hidup. Siri ini ditawarkan dalam tiga gred kepekaan: 15 mA (ELxx1), 10 mA (ELxx2), dan 5 mA (ELxx3). IFT yang lebih rendah membolehkan penggunaan litar pemacu yang lebih lemah.
• Arus Pegangan (IH):Nilai tipikal ialah 280 µA. Setelah dicetuskan, triac output akan kekal hidup selagi arus melaluinya melebihi nilai ini. Ini penting untuk memastikan kelakuan terkunci dengan beban induktif.

Arus operasi LED yang disyorkan terletak antara IFT maks untuk gred yang dipilih dan IF maksimum mutlak 60 mA. Beroperasi di atas IFT memastikan pencetus yang boleh dipercayai tetapi di bawah 60 mA memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

3. Penjelasan Sistem Penggredan

Keluarga produk menggunakan sistem penggredan yang jelas berdasarkan dua parameter utama:

1. Penarafan Voltan (Digit Pertama selepas 'EL'):Ini ialah penggredan utama.
   • EL303X:Voltan sekatan 250V.
   • EL304X:Voltan sekatan 400V.
   • EL306X:Voltan sekatan 600V.
   • EL308X:Voltan sekatan 800V.
2. Gred Kepekaan (Digit Terakhir Nombor Bahagian, 'X'):Ini mentakrifkan keperluan arus pencetus LED.
   • Gred '1':Arus pencetus maksimum (IFT) = 15 mA. Paling kurang sensitif.
   • Gred '2':Arus pencetus maksimum (IFT) = 10 mA.
   • Gred '3':Arus pencetus maksimum (IFT) = 5 mA. Paling sensitif.

Sebagai contoh, EL3062 ialah fotokopel berpenarafan 600V dengan arus pencetus maksimum 10 mA.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi merujuk kepada lengkung prestasi tipikal, yang penting untuk memahami kelakuan peranti di bawah keadaan bukan piawai (cth., variasi suhu). Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang disediakan, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (IF-VF):Menunjukkan hubungan tak linear LED input, penting untuk reka bentuk pemacu.
• Arus Pencetus vs. Suhu (IFT vs. Ta):Arus LED yang diperlukan untuk mencetuskan output biasanya meningkat dengan penurunan suhu. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk sistem yang boleh dipercayai yang beroperasi dalam persekitaran sejuk.
• Voltan Keadaan Hidup vs. Arus Keadaan Hidup (VTM-ITM):Menggambarkan ciri konduksi triac output.

Pereka harus merujuk graf spesifikasi penuh untuk menyahkadar parameter dengan sewajarnya untuk julat suhu operasi khusus mereka.

5. Gambar Rajah dan Konfigurasi Pin

Gambar rajah dalaman menunjukkan LED inframerah GaAs yang digandingkan secara optik kepada cip silikon yang mengandungi triac peka cahaya dan litar pengesanan sifar-silang.

Konfigurasi Pin (6-Pin DIP):

1. Anod:Terminal positif LED input.
2. Katod:Terminal negatif LED input.
3. Tiada Sambungan (NC):Pin ini tidak bersambung secara dalaman.
4. Terminal Utama 2 (MT2):Salah satu terminal utama triac output.
5. Substrat:Sambungan dalaman.Jangan sambung secara luaran.
6. Terminal Utama 1 (MT1):Terminal utama lain triac output. Ini biasanya titik rujukan untuk isyarat pencetus get.

Output (pin 4 dan 6) direka untuk disambung secara bersiri dengan get triac kuasa luaran yang lebih tinggi yang sebenarnya menukar arus beban.

6. Kaedah Pengukuran: dv/dt Statik

Spesifikasi menyediakan litar ujian dan prosedur terperinci untuk mengukur Kadar Kenaikan Kritikal Voltan Keadaan Mati (dv/dt). Ujian ini penting untuk mengukur kekebalan bunyi peranti.

Litar Ujian:Sumber denyut voltan tinggi disambungkan ke output Peranti Diuji (DUT) melalui rangkaian RC bersiri (RTEST, CTEST). LED dimatikan (IF=0).

Prosedur:Denyut dengan nilai puncak (VPEAK) sama dengan VDRM dinilai digunakan. Rintangan RTEST diubah untuk menukar pemalar masa (τ = R*C) rangkaian RC, yang seterusnya menukar kecerunan (dv/dt) cerun voltan yang dikenakan pada DUT. Kecerunan ditingkatkan sehingga DUT dicetuskan secara palsu. Kecerunan kemudian dikurangkan sehingga pencetus berhenti. Nilai dv/dt pada ambang ini dikira sebagai 0.632 * VPEAK / τRC.

Nilai yang diukur ini mesti memenuhi atau melebihi spesifikasi dv/dt minimum (cth., 600 V/µs untuk EL308X).

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Biasa

• Relay Keadaan Pepejal (SSR):Aplikasi utama, menyediakan pengasingan dan pensuisan sifar-silang untuk beban AC seperti pemanas, lampu, dan solenoid.
• Kawalan Industri:Untuk mengantaramuka output PLC dengan pemula motor, kontaktor, dan penggerak injap.
• Perkakas Pengguna:Digunakan dalam soket pintar, pendim, dan papan kawalan perkakas untuk pensuisan AC yang selamat.
• Kawalan Suhu:Menukar elemen pemanasan dalam termostat dan ketuhar.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

1. Pemilihan Voltan:Pilih penarafan VDRM dengan margin keselamatan di atas voltan puncak talian AC. Untuk talian 240VAC (puncak ~340V), EL304X (400V) adalah minimum, tetapi EL306X (600V) memberikan margin yang lebih baik untuk transien.
2. Litar Pemacu LED:Kira perintang bersiri: R = (Vcc - VF) / I_F_operating. Pastikan I_F_operating berada antara IFT maks (untuk gred pilihan anda) dan 60mA. Arus operasi tipikal ialah 10-20 mA untuk gred 1 dan 2.
3. Litar Snubber:Walaupun fotokopel itu sendiri mempunyai penarafan dv/dt yang baik, triac kuasa luaran mungkin memerlukan rangkaian snubber RC merentasi terminalnya untuk menindas lonjakan voltan daripada beban induktif, menghalang pencetus palsu atau kerosakan.
4. Pelesapan Haba:Patuhi lengkung penyahkadar kuasa. Pelesapan kuasa output (PC) terutamanya daripada voltan keadaan hidup (VTM) didarab dengan arus get triac luaran. Pastikan jumlah pelesapan peranti (PTOT) berada dalam had pada suhu ambien maksimum.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Kelebihan utama siri pemacu triac sifar-silang fotokopel ini berbanding jenis bukan sifar-silang atau opto-triac asas ialah:

• EMI Dikurangkan:Dengan menukar pada titik sifar-silang, perubahan arus tiba-tiba (di/dt) diminimumkan, mengurangkan gangguan elektromagnet terkonduksi dan terpancar.
• Arus Lonjakan Lebih Rendah:Menghalang arus lonjakan tinggi apabila menukar beban resistif seperti lampu pijar atau elemen pemanasan, melanjutkan jangka hayatnya.
• Penyelesaian Bersepadu:Menggabungkan fungsi pengasingan, pengesanan, dan pencetus dalam satu pakej 6-pin yang boleh dipercayai, memudahkan reka bentuk berbanding litar sifar-silang diskret.
• Julat Voltan:Julat voltan sekatan yang luas (250V hingga 800V) meliputi kebanyakan aplikasi bekalan AC global dalam satu keluarga produk.
• Pematuhan Kawal Selia:Peranti ini membawa kelulusan daripada agensi keselamatan antarabangsa utama (UL, cUL, VDE, dll.), memudahkan pensijilan produk akhir.

9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

1. S: Bolehkah saya menggunakan EL303X (250V) pada talian 120VAC?
   
   J: Ya. Voltan puncak 120VAC ialah ~170V, yang berada di bawah penarafan 250V. Walau bagaimanapun, untuk kebolehpercayaan terhadap lonjakan talian, bahagian berpenarafan lebih tinggi seperti EL304X sering disyorkan.
2. S: Apakah tujuan pin "Substrat (jangan sambung)"?
   
   J: Pin ini ialah sambungan dalaman untuk die silikon. Membiarkannya tidak bersambung secara luaran adalah penting. Menyambungkannya boleh memintas litar dalaman dan memusnahkan peranti.
3. S: Bagaimana saya memilih antara gred kepekaan 1, 2, dan 3?
   
   J: Gred 3 (5mA) membolehkan penggunaan perintang pembatas arus nilai lebih tinggi atau IC pemacu yang lebih lemah (cth., daripada mikropengawal), menjimatkan kuasa dan mengurangkan tekanan komponen pemacu. Gred 1 (15mA) mungkin dipilih jika litar pemacu adalah teguh dan kos pemacu kurang menjadi perhatian, atau untuk aplikasi yang memerlukan kekebalan bunyi yang lebih tinggi pada bahagian input.
4. S: Penarafan arus output (IT(RMS)) hanya 100mA. Bolehkah ia menukar beban 10A?
   
   J: Tidak. Peranti ini ialahpemacu. Output 100mA direka untuk mencetuskan get triac kuasa luaran yang jauh lebih besar (cth., TRIAC 10A atau 40A). Komponen luaran mengendalikan arus beban penuh.

10. Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk relay keadaan pepejal untuk menukar elemen pemanasan resistif 240VAC, 5A daripada mikropengawal 5V.

1. Pemilihan Fotokopel:Pilih EL3062. Penarafan 600V memberikan margin baik berbanding puncak 340V. Gred 2 (IFT 10mA) ialah keseimbangan baik antara kepekaan dan keupayaan pemacu.
2. Pemacu LED:Pin mikropengawal (5V, 20mA maks) memacu LED. VF ~1.3V. R = (5V - 1.3V) / 0.015A = ~247 Ohm. Gunakan perintang 220 Ohm, menghasilkan IF ~17mA, jauh di atas IFT 10mA dan di bawah maksimum 60mA.
3. Triac Kuasa Luaran:Pilih triac 600V, 10A+ (cth., BTA16-600). Sambungkan Getnya ke pin 6 (MT1) fotokopel. Sambungkan pin 4 (MT2) fotokopel secara bersiri dengan perintang 100-200 Ohm ke talian AC (melalui beban). Perintang ini menghadkan arus get triac kuasa.
4. Snubber:Tambahkan perintang 100 Ohm dan kapasitor 0.1µF secara bersiri merentasi terminal utama (A1/A2) triac BTA16.
5. Pengasingan:Pengasingan 5000Vrms fotokopel memisahkan litar mikropengawal voltan rendah daripada bekalan AC berbahaya dengan selamat.

11. Prinsip Operasi

Peranti beroperasi berdasarkan prinsip gandingan optik. Apabila arus mengalir melalui Diod Pemancar Cahaya Inframerah (IR LED) input, ia memancarkan foton. Foton ini merentasi jurang pengasingan dan menghentam cip silikon peka cahaya pada bahagian output. Cip ini mengandungi triac diaktifkan cahaya dan litar pengesanan sifar-silang. Litar pengesanan memantau voltan merentasi terminal output (MT1-MT2). Hanya apabila voltan ini berada di bawah ambang tertentu (biasanya sekitar 20V, voltan perencat VINH)danLED menyala, barulah litar membenarkan triac dalaman dicetuskan. Ini memastikan konduksi bermula sangat dekat dengan titik di mana gelombang sinus AC melintasi sifar volt. Setelah dicetuskan, triac kekal terkunci hidup selagi arus beban melebihi arus pegangan (IH), sehingga sifar-silang arus seterusnya.

12. Maklumat Pesanan

Nombor bahagian mengikut format: EL30XY(Z)-V

• X:Siri voltan (3,4,6,8).
• Y:Gred kepekaan (1,2,3).
• Pilihan Bentuk Kaki:
  • Tiada/M:DIP lubang tembus, pembungkusan tiub.
  • S / S1:Bentuk kaki permukaan-pasang. S1 ialah versi profil rendah.
• Pilihan Pita dan Gegelung (Z):TA atau TB untuk bahagian SMD, menentukan jenis gegelung.
• V:Menunjukkan kelulusan keselamatan VDE disertakan.

Contoh: EL3062S-TA-V ialah peranti permukaan-pasang 600V, Gred 2, pada pita dan gegelung TA, dengan kelulusan VDE.