EL121N Mfululizo wa Photocoupler Datasheet - Kifurushi cha 4-Pin SOP - Profaili ya 2.0mm - Uwazi wa Umeme 3750Vrms - CTR 50-400% - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa EL121N unawakilisha familia ya vipengele vya infrared optoelectronic vilivyobuniwa kwa ajili ya uwazi na usafirishaji wa ishara. Kiini chake, kinajumuisha diode inayotoa mwanga wa infrared ya gallium arsenide (IRED) iliyounganishwa kwa mwanga na phototransistor ya silicon NPN, yote yakiwa ndani ya kifurushi kidogo cha 4-pin Small Outline Package (SOP) kinachowekwa kwenye uso. Kazi kuu ni kuhamisha ishara za umeme kati ya mizunguko miwili huku kudumisha uwazi wa juu wa umeme, na hivyo kuzuia kelele, mizunguko ya ardhi, na mipigo ya voltage kusambaa kutoka upande mmoja hadi mwingine.

Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji uwazi unaotegemeka katika nafasi zilizo na mipaka. Profaili yake ya chini ya 2.0mm inafanya iweze kutumika kwa miundo ya kisasa ya bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) yenye msongamano mkubwa. Falsafa kuu ya ubunifu nyuma ya mfululizo huu ni kufuata viwango vya kimataifa vya mazingira na usalama, ikiwa ni pamoja na kutokuwa na halogen, kutokuwa na risasi (Pb-free), na kufuata maagizo ya RoHS na EU REACH. Zaidi ya hayo, ina idhini muhimu za kimataifa za usalama, ikiwa ni pamoja na UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, na FIMKO, ambayo inasisitiza kutegemeka kwake na ufaao wa matumizi katika vifaa vya kibiashara na viwanda ulimwenguni.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo uharibifu wa kudumu wa kifaa unaweza kutokea. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Ingizo (Upande wa LED):Sasa ya mbele (I_F) imekadiriwa kuwa 50mA ya kuendelea. Sasa ya mbele ya kilele fupi (I_FP) ya 1A kwa sekunde 1 ya microsecond inaruhusiwa, ambayo inahusiana na uendeshaji wa mipigo. Voltage ya juu ya nyuma (V_R) ni 6V, ikisisitiza hitaji la ulinzi sahihi wa polarity.
• Pato (Upande wa Transistor):Sasa ya kolekta (I_C) imekadiriwa kuwa 50mA. Voltage ya kolekta-emitter (V_CEO) ni 80V, wakati voltage ya emitter-kolekta (V_ECO) ni 7V tu, ikionyesha asili isiyo ya kawaida ya tabia ya kuvunjika kwa phototransistor.
• Nguvu na Joto:Matumizi ya jumla ya nguvu ya kifaa (P_TOT) ni 200mW. Sababu tofauti za kupunguza nguvu hutolewa: 2.9 mW/°C kwa ingizo (LED) juu ya joto la mazingira la 100°C, na 3.7 mW/°C kwa pato (transistor) juu ya joto la mazingira la 70°C. Hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto katika mazingira yenye joto la juu.
• Uwazi na Mazingira:Voltage ya uwazi (V_ISO) ni 3750 V_rmskwa dakika 1, ikijaribiwa na pini 1-2 zimefungwa pamoja na pini 3-4 zimefungwa pamoja. Safu ya joto la uendeshaji ni -55°C hadi +110°C, na uhifadhi unaongezeka hadi -55°C hadi +125°C.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hufafanua utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji (Ta=25°C isipokuwa ikitajwa).

• Tabia za Ingizo:Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 1.2V kwa sasa ya jaribio ya 20mA, na upeo wa 1.4V. Voltage hii ya chini ni muhimu kwa mizunguko ya kiolesura ya mantiki ya nguvu ya chini. Sasa ya uvujaji wa nyuma (I_R) ni upeo wa 10µA kwa 4V.
• Tabia za Pato:Sasa ya giza ya kolekta-emitter (I_CEO), ambayo ni sasa ya uvujaji wakati LED imezimwa, ni upeo wa 100nA kwa V_CE=20V. Voltage za kuvunjika (BV_CEO=80V,BV_ECO=7V) zinathibitisha viwango.
• Tabia za Uhamishaji:Hii ndiyo kiini cha maelezo ya kifaa.
  • Uwiano wa Uhamishaji wa Sasa (CTR):Hii ni uwiano wa sasa ya pato ya kolekta kwa sasa ya mbele ya LED ya ingizo, ikionyeshwa kama asilimia. Mfululizo wa EL121N unatoamfumo wa kupanga na kugawa daraja:
    • EL121N (Kawaida):Safu ya CTR 50% hadi 400% kwa I_F=5mA, V_CE=5V.
    • EL121N B:Daraja la karibu zaidi la 130% hadi 260%.
    • EL121N C:Daraja la utendaji wa juu zaidi la 200% hadi 400%.
    • EL121N BC:Daraja pana linalofunika 130% hadi 400%.
    Kupanga huku kunawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu kulingana na faida na uthabiti unaohitajika, na kuimarisha utendaji na gharama ya mzunguko.
  • Voltage ya Kujaa (V_CE(sat)):Kwa kawaida 0.1V (upeo 0.2V) inapoendeshwa na I_F=20mA na kubeba mzigo wa I_C=1mA. Thamani hii ndogo ni bora kwa matumizi ya kubadili dijiti, ikipunguza hasara ya voltage.
  • Upinzani wa Uwazi (R_IO):Chini kabisa 5 x 10¹⁰Ω, ikionyesha upinzani wa juu sana wa DC wa insulation.
  • Kasi ya Kubadili:Muda wa kupanda (t_r) kwa kawaida ni 6µs (upeo 18µs) na muda wa kushuka (t_f) kwa kawaida ni 8µs (upeo 18µs) chini ya hali maalum za jaribio (V_CE=2V, I_C=2mA, R_L=100Ω). Hii inafafanua uwezo wa kifaa kwa usafirishaji wa ishara ya dijiti ya kasi ya wastani.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Hati ya maelezo inarejelea mikunjo ya kawaida ya tabia za umeme na mwanga. Ingawa grafu maalum hazijarudiwa kwa maandishi, kwa kawaida hujumuisha uhusiano ufuatao ambao ni muhimu kwa ubunifu:

• CTR dhidi ya Sasa ya Mbele (I_F):CTR si ya mara kwa mara; kwa ujumla hupungua kadri I_Finavyoongezeka. Wabunifu lazima wakagalie mkunjo huu ili kuchagua sehemu ya uendeshaji inayotoa faida inayotakiwa bila kuendesha LED kupita kiasi.
• CTR dhidi ya Joto la Mazingira (T_a):CTR ya optocouplers ina mgawo hasi wa joto; hupungua kadri joto linavyoongezeka. Mkunjo huu ni muhimu kuhakikisha utulivu wa mzunguko katika safu ya joto la uendeshaji inayokusudiwa.
• Sasa ya Kolekta dhidi ya Voltage ya Kolekta-Emitter (I_C-V_CE):Mikunjo hii ya tabia ya pato inaonyesha phototransistor ikifanya kazi katika maeneo yake ya mstari (aktivu) na yaliyojaa, sawa na transistor ya kawaida ya bipolar, lakini kwa I_Fkama kigezo cha udhibiti badala ya sasa ya msingi.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele (V_F-I_F):Tabia hii ya LED ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kiendeshi cha kupunguza sasa.

Kielelezo 10 katika hati ya maelezo hutoa mzunguko wa kawaida wa jaribio na ufafanuzi wa umbo la wimbi la kupima nyakati za kubadili (t_on, t_off, t_r, t_f), kwa kutumia mzigo wa upinzani (R_L) na mipigo maalum ya ingizo.

4. Taarifa za Mitambo, Kifurushi, na Usanikishaji

4.1 Usanidi wa Pini na Vipimo vya Kifurushi

Kifurushi cha 4-pin SOP kina usanidi wazi wa pini:

1. Anodi (A) ya LED ya infrared
2. Kathodi (K) ya LED ya infrared
3. Emitter (E) ya phototransistor
4. Kolekta (C) ya phototransistor

Mchoro wa kifurushi hutoa vipimo sahihi ikiwa ni pamoja na ukubwa wa mwili, nafasi ya waya, na urefu wa jumla, ukithibitisha profaili ya 2.0mm. Muundo unaopendekezwa wa ardhi ya PCB (mpangilio wa pedi) pia hutolewa ili kuhakikisha kuuza kwa kutegemewa na utulivu wa mitambo wakati wa usanikishaji wa kifuniko cha uso.

4.2 Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Kifaa hiki kimekadiriwa kwa joto la juu la kuuza (T_SOL) la 260°C kwa sekunde 10. Zaidi ya hayo, profaili ya kina ya kuuza kwa kuyeyusha tena hutolewa, ikilingana na IPC/JEDEC J-STD-020D. Vigezo muhimu vya profaili hii ni pamoja na:

• Joto la Awali:150°C hadi 200°C zaidi ya sekunde 60-120.
• Muda Juu ya Liquidus (217°C):Sekunde 60-100.
• Joto la Kilele:260°C upeo.
• Muda ndani ya 5°C ya Kilele:Sekunde 30 upeo.
• Idadi ya Juu ya Kuyeyusha Tena:Mara 3.

Kufuata profaili hii ni muhimu ili kuzuia kuvunjika kwa kifurushi, kutenganishwa kwa tabaka, au uharibifu wa die ya ndani na viunganisho vya waya.

5. Kuagiza, Ufungaji, na Alama

5.1 Mfumo wa Nambari ya Sehemu

Nambari ya sehemu hufuata muundo:EL121N(X)(Y)-V

• EL121N:Nambari ya msingi ya kifaa.
• X:Daraja la CTR (B, C, BC, au tupu kwa daraja la kawaida).
• Y:Chaguo la Mkanda na Reel (TA au TB, tofauti katika mwelekeo wa usambazaji).
• -V:Kiambishi cha hiari kinachoashiria idhini ya VDE kinajumuishwa.

Mifano: EL121NBC-TA, EL121NC-TB-V.

5.2 Vipimo vya Ufungaji

Vifaa hutolewa kwenye mkanda na reel kwa usanikishaji wa otomatiki. Vipimo vya mkanda (upana, ukubwa wa mfuko, umbali) na vipimo vya reel hutolewa kwa kina. Chaguo zote za TA na TB zina vitengo 3000 kwa kila reel.

5.3 Alama ya Kifaa

Kila kifaa kina alama juu kwa msimbo wa laser au wino:EL 121N RYWWV

• EL:Msimbo wa mtengenezaji.
• 121N:Nambari ya kifaa.
• R:Msimbo wa Daraja la CTR (mfano, B au C).
• Y:Msimbo wa mwaka wa tarakimu 1.
• WW:Msimbo wa wiki wa tarakimu 2.
• V:Uwepo wa alama ya idhini ya VDE.

Alama hii inaruhusu ufuatiliaji na uthibitisho wa aina ya kifaa.

6. Vidokezo vya Matumizi na Mambo ya Kubuni

6.1 Matumizi ya Kawaida

Mfululizo wa EL121N unafaa kwa anuwai ya mahitaji ya uwazi na kiolesura:

• Vifaa vya Usambazaji wa Nguvu vya Kubadili (SMPS):Kutoa uwazi wa maoni katika vigeuzi vya DC-DC, muhimu kwa kudhibiti voltage ya pato huku kudumisha uwazi wa usalama kutoka upande wa msingi.
• Mifumo ya Udhibiti wa Viwanda:Kiolesura kati ya vidhibiti vya mantiki ya voltage ya chini (PLCs) na viendeshaji au vihisi vya viwanda vya voltage/sasa ya juu, kuzuia kelele ya mzunguko wa ardhi.
• Vifaa vya Mawasiliano:Kutenganisha mistari ya ishara au kutoa uwazi wa umeme katika kiolesura cha modem, router, au kadi ya mstari.
• Uwazi wa Mzunguko wa Jumla:Matumizi yoyote yanayohitaji uhamishaji wa ishara kati ya mizunguko yenye uwezekano tofauti wa ardhi au upinzani.

6.2 Mambo Muhimu ya Kubuni

• Uharibifu wa CTR:CTR ya optocouplers inaweza kuharibika baada ya muda, hasa inapotumika kwa sasa za juu za LED na joto la juu. Kupunguza sasa ya LED na kuchagua sehemu yenye CTR ya awali juu kabisa ya kiwango cha chini kinachohitajika hutoa ukingo wa muda mrefu.
• Kasi dhidi ya Kubadilishana kwa Sasa:Kasi ya kubadili huboreshwa kwa sasa ya juu ya kiendeshi cha LED lakini kwa gharama ya matumizi ya juu ya nguvu na uzeefu unaoharakishwa. Hali ya jaribio (I_F=10mA kwa kawaida.) inatoa msingi; kwa kasi zaidi, I ya juu zaidi_Finaweza kuhitajika.
• Uchaguzi wa Upinzani wa Mzigo:Thamani ya upinzani wa mzigo (R_Lkwenye kolekta) huathiri kasi ya kubadili na mabadiliko ya voltage ya pato. R ndogo_Lhuboresha kasi lakini hupunguza faida na safu ya voltage ya pato.
• Kinga dhidi ya Kelele:Kwa matumizi ya dijiti, kuhakikisha "upeo wa kelele" wa kutosha kwa kubuni mzunguko wa mpokeaji ili kutofautisha wazi kati ya hali ya kuwasha na kuzima kwa phototransistor ni muhimu.
• Uvujaji na Umbali wa Uwazi:Wakati wa kubuni mpangilio wa PCB, dumisha umbali maalum wa uvujaji na umbali wazi (unaodokezwa na kiwango cha 3750V_rms) kati ya mistari ya upande wa ingizo na pato ili kudumisha uadilifu wa uwazi.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji

Ndani ya soko la photocoupler ya pato ya phototransistor, mfululizo wa EL121N unajiweka kupitia sifa kadhaa muhimu:

• Kifurushi:Kifurushi cha 4-pin SOP kinatoa ukubwa wa chini zaidi kuliko vifurushi vya zamani vya 4-pin DIP huku kikiwa rahisi kushughulikiwa na kuuzwa kuliko vifurushi vidogo sana vya 4-pin, na hivyo kuleta usawa kati ya ukubwa na uwezekano wa kutengenezwa.
• Kupanga CTR:Kutoa viwango vingi, vilivyofafanuliwa wazi vya CTR (B, C, BC) kunatoa kubadilika ambacho si kila wakati kupatikana katika sehemu za jumla, na kuruhusu ubunifu ulioboreshwa.
• Vyaraka Vyenye Ukamilifu:Mkusanyiko wa idhini za UL, cUL, VDE, na Nordic SEMKO/NEMKO/DEMKO/FIMKO katika sehemu moja hurahisisha mchakato wa kuchagua vipengele kwa bidhaa zinazolenga masoko ya kimataifa zenye mahitaji makali ya usalama.
• Usawa wa Utendaji:Kwa CTR hadi 400%, voltage ya kujaa chini ya 0.2V, na nyakati za kubadili katika safu ya microsecond, inatoa utendaji wenye usawa unaofaa kwa anuwai ya kazi za uwazi za analogi na dijiti, kutoka kwa ishara rahisi za kuwasha/kuzima hadi maoni ya PWM.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

8.1 Kuna tofauti gani kati ya chaguo za mkanda TA na TB?

Tofauti kuu nimwelekeo wa usambazajikutoka kwenye reel. TA na TB zina mifuko ya vipengele iliyoelekezwa kwa njia tofauti kwenye mkanda wa kubeba. Mbunifu lazima ataje chaguo sahihi kulingana na mwelekeo unaohitajika na mfumo wa feeder wa mashine yao maalum ya kuchukua-na-kuweka. Zote zina vitengo 3000.

8.2 Ninawezaje kuchagua kati ya viwango vya CTR B, C, na BC?

Chagua kulingana na hitaji la faida na uthabiti wa mzunguko wako.

• TumiaDaraja C (200-400%)kwa matumizi yanayohitaji usikivu wa juu au ambapo mzunguko wa kiendeshi unaweza tu kutoa sasa ya chini ya LED.
• TumiaDaraja B (130-260%)kwa matumizi ambapo faida ya wastani, iliyodhibitiwa kwa ukaribu inahitajika kwa utendaji unaotabirika katika vitengo vyote.
• TumiaKawaida (50-400%)auBC (130-400%)daraja kwa matumizi yanayohusiana na gharama ambapo ubunifu wa mzunguko unaweza kuvumilia tofauti kubwa katika CTR, mara nyingi kwa kutumia maoni au viwango vya ishara visivyo muhimu sana.

8.3 Je, kifaa hiki kinaweza kutumika kwa uwazi wa ishara ya analogi?

Ndiyo, lakini kwa tahadhari muhimu. Kutokuwa na mstari wa phototransistor, utegemezi wa joto wa CTR, na tofauti ya asili ya kifaa hadi kifaa hufanya iwe duni kwa uwazi wa analogi wa usahihi wa juu ikilinganishwa na optocouplers maalum za mstari (ambazo zina photodiode na kizidisha cha uendeshaji). Kwa ishara za analogi za usahihi wa chini au katika mizunguko inayotumia urekebishaji wa mstari wa nje na fidia ya joto, inaweza kutumika kwa ufanisi.

8.4 Je, kusudi la jaribio la voltage ya uwazi (pini 1-2 zimefungwa pamoja na 3-4) ni nini?

Jaribio hili linathibitisha uadilifu wa kizuizi cha ndani cha insulation kati ya sehemu za ingizo (LED) na pato (phototransistor) za kifurushi. Kufunga pini kwa kila upande kunahakikisha voltage ya jaribio inatumika kwenye mpaka mzima wa uwazi, na kukagua njia zozote za kuvunjika kupitia mchanganyiko wa mold au kando ya fremu ya waya.