EL3H7U-G Photocoupler Datasheet - Kifurushi cha SSOP chenye Pini 4 - Profaili 2.0mm - Uitengaji 3750Vrms - CTR 100-560% - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa EL3H7U-G unawakilisha familia ya phototransistor photocouplers (optocouplers) zenye ukubwa mdogo, zinazowekwa kwenye uso, zilizoundwa kwa ajili ya uitengaji thabiti wa ishara katika saketi za kisasa za elektroniki. Vifaa hivi vinatoa kazi muhimu kwa kuhamisha ishara za umeme kati ya saketi mbili zilizotengwa kwa kutumia mwanga, na hivyo kuzuia voltage za juu au mizunguko ya ardhi katika saketi moja kushawishi au kuharibu nyingine.

Muundo wa msingi unaundwa na diode inayotoa mwanga wa infrared ya gallium arsenide (IRED) iliyounganishwa kwa mwanga na phototransistor ya silicon ya NPN. Zote mbili zimefungwa ndani ya kiwanja cha kijani kibichi kisicho na halogen na kuhifadhiwa katika kifurushi kidogo cha SSOP chenye pini 4 chenye profaili ya chini ya 2.0 mm. Kifurushi hiki ni bora kwa matumizi yenye nafasi ndogo kwenye bodi za saketi zilizochapishwa (PCBs).

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za mfululizo wa EL3H7U-G ni pamoja na uwezo wake wa juu wa uitengaji, umbo dogo, na kufuata viwango vya kimataifa vya usalima na mazingira. Kwa voltage ya uitengaji (Viso) ya 3750 Vrms, inatoa ulinzi thabiti kwa saketi nyeti. Muundo wa nyenzo usio na halogen unalingana na kanuni za mazingira kama vile RoHS na REACH. Kifaa hiki kimeidhinishwa na mashirika makubwa ya kimataifa ya usalama ikiwa ni pamoja na UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, na CQC, na kukifanya kiwe sawa kwa masoko ya kimataifa yanayohitaji vipengele vilivyothibitishwa.

Matumizi lengwa ni mbalimbali, yanayolenga maeneo ambapo uitengaji wa umeme na kinga dhidi ya kelele ni muhimu zaidi. Masoko muhimu ni pamoja na vifaa vya usambazaji wa nguvu vya kubadili (SMPS), haswa vigeuzi vya DC-DC, vifaa vya udhibiti vya mantiki vinavyoweza kupangwa (PLCs), vifaa vya mawasiliano, na usambazaji wa ishara wa jumla kwenye saketi zilizo na viwango tofauti vya uwezo wa ardhi au upinzani.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Kuelewa viwango vya juu kabisa na sifa za umeme ni muhimu kwa muundo thabiti wa saketi na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu wa photocoupler.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Ingizo (Upande wa LED):Mkondo wa mbele (I_F) haupaswi kuzidi 20 mA. Voltage ya nyuma (V_R) imewekwa kikomo hadi 5 V, ikionyesha hitaji la ulinzi sahihi wa polarity ikiwa ingizo linaweza kukabiliwa na bias ya nyuma.
• Pato (Upande wa Phototransistor):Mkondo wa kolekta (I_C) umekadiriwa kuwa 30 mA. Voltage ya kolekta-emitter (V_CEO) inaweza kustahimili hadi 60 V, wakati voltage ya emitter-kolekta (V_ECO) ni ya chini zaidi kwa 5 V, ikionyesha kutofautiana kwa sifa za kuvunjika kwa phototransistor.
• Joto na Uitengaji:Jumla ya nguvu inayotumiwa na kifaa (P_TOT) ni 200 mW. Voltage ya uitengaji (V_ISO) ya 3750 Vrms inajaribiwa kwa dakika 1 huku pini 1-2 na 3-4 zikiwa zimefungwa pamoja chini ya unyevu unaodhibitiwa (40-60% RH). Anuwai ya joto la uendeshaji imebainishwa kutoka -40°C hadi +125°C.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi, kwa kawaida hupimwa kwa 25°C, vinabainisha utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

• Sifa za Ingizo:Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 1.3V kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 1 mA, ambayo ni muhimu kwa muundo wa saketi ya kuendesha. Uwezo wa ingizo (C_in) ni hadi 250 pF, ambayo inaweza kuathiri utendaji wa kubadili wa masafa ya juu.
• Sifa za Pato:Mkondo wa giza wa kolekta-emitter (I_CEO) ni wa chini sana (kiwango cha juu cha 100 nA kwa V_CE=20V), ikiwakilisha mkondo wa uvujaji wakati LED imezimwa. Voltage ya kutosheleza ya kolekta-emitter (V_CE(sat)) ni kiwango cha juu cha 0.4V chini ya hali maalum za majaribio (I_F=3mA, I_C=1.6mA), ikionyesha kushuka kwa voltage ya chini wakati transistor iko wazi kabisa.
• Vigezo vya Uitengaji:Upinzani wa uitengaji (R_IO) ni kiwango cha chini cha 5 x 10¹⁰Ω, na uwezo wa uitengaji (C_IO) ni kiwango cha juu cha 1.0 pF. Thamani hizi ni muhimu kwa kubainisha kukataliwa kwa hali ya kawaida na kuunganishwa kwa kelele ya masafa ya juu kwenye kizuizi cha uitengaji.

2.3 Sifa za Uhamishaji na Mfumo wa Kupanga Daraja

Uwiano wa Uhamishaji wa Mkondo (CTR) ni kigezo muhimu zaidi kwa photocoupler, kinachobainishwa kama uwiano wa mkondo wa pato wa kolekta (I_C) kwa mkondo wa mbele wa LED ya ingizo (I_F), ikionyeshwa kama asilimia: CTR = (I_CF) * 100%.

Mfululizo wa EL3H7U-G unatumia mfumo wa kupanga daraja wa CTR kuwapa wabunifu makundi thabiti ya utendaji:

• EL3H7U (Kiwango):Anuwai ya CTR kutoka 50% hadi 600% kwa I_F= 0.5 mA, V_CE= 5V.
• EL3H7UA:Anuwai ya CTR kutoka 100% hadi 200%.
• EL3H7UB:Anuwai ya CTR kutoka 150% hadi 300%.
• EL3H7UC:Anuwai ya CTR kutoka 200% hadi 400%.

Kupanga daraja huku kunaruhusu muundo sahihi zaidi, hasa katika saketi ambazo uthabiti wa faida ni muhimu, kama vile katika mizunguko ya maoni ya vifaa vya nguvu. Sehemu ya kiwango inatoa anuwai pana zaidi, inayofaa kwa matumizi ya jumla ambapo CTR halisi sio muhimu sana.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati ya data inatoa grafu kadhaa zinazoonyesha mwelekeo muhimu wa utendaji. Ni muhimu kukumbuka kuwa mikondo hii inawakilisha tabia ya kawaida na haihakikishiwi na majaribio ya uzalishaji.

3.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Kielelezo 1)

Grafu hii inaonyesha sifa ya I-V ya IRED ya ingizo kwa joto tofauti la mazingira (-40°C, 25°C, 125°C). Voltage ya mbele (V_F) ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha inapungua kadiri joto linapoongezeka kwa mkondo fulani. Hii ni tabia ya kawaida kwa diode na lazima izingatiwe katika usimamizi wa joto na muundo wa kuendesha wa mkondo wa mara kwa mara.

3.2 Mkondo wa Kolekta dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo 2) na CTR dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo 3)

Kielelezo 2 kinaonyesha mkondo wa pato wa kolekta (I_C) dhidi ya mkondo wa ingizo wa LED (I_F) kwa voltage mbili tofauti za kolekta-emitter (V_CE=0.4V na 5V). Uhusiano huo ni wa mstari kwa mikondo ya chini lakini unaonyesha kutosheleza kwa viwango vya juu vya I_F, hasa kwa V_CEya chini. Kielelezo 3 kinaonyesha CTR iliyosanidiwa inapungua kadiri I_Finavyoongezeka. Hii inaonyesha kuwa kifaa hiki kina ufanisi zaidi (CTR ya juu zaidi) kwa mikondo ya chini ya kuendesha, kwa kawaida karibu na hali ya majaribio ya 0.5 mA.

3.3 Utengamano wa Joto (Kielelezo 6 & 7)

Kielelezo 6 kinaonyesha kuwa mkondo wa kolekta (I_C) kwa I_Filiyowekwa huongezeka kwa joto. Kielelezo 7 kinaonyesha kuwa CTR iliyosanidiwa hufikia kilele karibu na joto la kawaida na hupungua kwa joto la juu na la chini. Utengamano huu wa CTR kwa joto ni kipengele muhimu cha muundo. Saketi lazima zibuniwe kufanya kazi kwa usahihi katika anuwai yote maalum ya joto, kwa kuzingatia mabadiliko ya faida.

3.4 Sifa za Kubadili (Kielelezo 9)

Grafu ya wakati wa kubadili dhidi ya upinzani wa mzigo (R_L) inaonyesha kuwa wakati wa kupanda (t_r) na wakati wa kushuka (t_f) hupungua kadiri upinzani wa mzigo unavyopungua. Kubadili kwa kasi hupatikana kwa viwango vidogo vya upinzani wa mzigo, lakini hii hufanyika kwa gharama ya matumizi ya juu ya nguvu katika hatua ya pato. Saketi ya majaribio (Kielelezo 13) inabainisha t_rkama wakati kutoka 10% hadi 90% ya msukumo wa pato na t_fkama kutoka 90% hadi 10%.

4. Habari ya Mitambo, Ufungaji, na Usanikishaji

4.1 Usanidi wa Pini na Polarity

Kifaa hiki hutumia kiwango cha pini 4 za SSOP. Usanidi wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1: Anodi ya IRED, Pini 2: Kathodi ya IRED, Pini 3: Emitter ya phototransistor, Pini 4: Kolekta ya phototransistor. Polarity sahihi lazima izingatiwe wakati wa kupanga PCB na usanikishaji ili kuzuia uharibifu.

4.2 Miongozo ya Kuuza na Kushughulikia

Kiwango cha juu kabisa cha joto la kuuza (T_SOL) ni 260°C kwa sekunde 10. Hii inalingana na profaili za kawaida za kuuza zisizo na risasi. Miongozo ya kawaida ya IPC/JEDEC J-STD-020 kwa vifaa vyenye unyevunyevu inapaswa kufuatwa. Kifaa hiki kinapaswa kuhifadhiwa kwenye mfuko wake asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha chini ya hali zilizodhibitiwa na kukaushwa kabla ya kuuzwa ikiwa mfuko umefunguliwa au kikomo cha wakati wa kufichuliwa kimezidi.

5. Habari ya Kuagiza na Ufungaji

Nambari ya sehemu inafuata muundo: EL3H7U(X)(Y)-VG.

• X:Daraja la CTR (A, B, C, au tupu kwa daraja la kawaida).
• Y:Chaguo la mkanda na reel (TA, TB, au tupu). TA na TB kwa uwezekano hurejelea saizi tofauti za reel au mwelekeo wa ufungaji, zote zikiwa na vitengo 5000 kwa kila reel.
• V:Alama ya hiari ya idhini ya VDE.
• G:Inaashiria nyenzo zisizo na halogen.

Mifano: EL3H7UB-TA-VG itakuwa kifaa cha daraja B cha CTR, kilichofungwa kwenye mkanda na reel ya TA, na idhini ya VDE na nyenzo zisizo na halogen.

6. Miongozo ya Matumizi na Mambo ya Kubuni

6.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Matumizi ya msingi ni uitengaji wa ishara. Saketi ya kawaida inahusisha kuendesha LED ya ingizo kwa upinzani wa kuzuia mkondo kutoka kwa chanzo cha ishara ya dijiti (k.m., GPIO ya microcontroller). Phototransistor ya pato inaweza kutumika katika usanidi wa emitter ya kawaida (kolekta iliyounganishwa na upinzani wa kuvuta juu, emitter imewekwa ardhini) kutoa ishara ya pato iliyogeuzwa, au katika usanidi wa emitter-follower kwa ishara isiyogeuzwa.

6.2 Mambo Muhimu ya Kubuni

• Mkondo wa Kuendesha LED:Chagua I_Fkulingana na kasi inayohitajika ya kubadili na CTR. I_Fya chini inatoa CTR ya juu lakini kubadili polepole. Upinzani wa mfululizo lazima uhesabiwe kwa kutumia R = (V_source- V_F) / I_F.
• Upinzani wa Mzigo wa Pato (R_L):Upinzani huu huweka mzunguko wa voltage ya pato, kasi ya kubadili, na matumizi ya nguvu. R_Lndogo inatoa kubadili kwa kasi lakini mzunguko wa chini wa voltage ya pato na I_C.
• ya juu.Uharibifu wa CTR:_FCTR ya photocouplers inaweza kuharibika baada ya muda, hasa wakati inatumika kwa joto la juu na mikondo ya juu ya LED. Kwa miundo ya maisha marefu, punguza I
• ya uendeshaji na hakikisha usimamizi wa kutosha wa joto.Kinga dhidi ya Kelele:

Kwa mazingira yenye kelele, capacitor ndogo ya kupita (k.m., 0.1 μF) kwenye pini za ingizo, karibu na kifaa, inaweza kusaidia. Kwenye pato, kupanga kwa uangalifu kwa PCB ili kupunguza uwezo wa kupotea ni muhimu kwa ishara za kasi.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

7.1 Tofauti na Photocouplers Nyingine

Mfululizo wa EL3H7U-G unajitofautisha kupitia mchanganyiko wake wa kifurushi kidogo cha SSOP, kiwango cha juu cha uitengaji cha 3750 Vrms, anuwai pana ya joto la uendeshaji la -40°C hadi +125°C, na vyeti vya kimataifa vya usalama. Vifaa vingi vinavyoshindana vinaweza kutoa CTR au kasi sawa lakini havina idhini kamili au uwezo wa joto la juu.

7.2 Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Kuna tofauti gani kati ya daraja la kawaida na daraja la A/B/C?

A: Daraja la kawaida lina anuwai pana sana ya CTR (50-600%). Daraja la A, B, na C limepangwa katika anuwai nyembamba zaidi, zilizohakikishiwa za CTR (k.m., 200-400% kwa daraja C). Tumia sehemu zilizopangwa daraja kwa miundo inayohitaji faida inayotabirika.

Q: Naweza kutumia hii kwa uitengaji wa ishara ya ingizo ya AC?

A: Si moja kwa moja. Ingizo ni IRED, ambayo ni diode na inapita kwa mwelekeo mmoja tu. Ili kutenganisha ishara ya AC, ungehitaji kwanza kurekebisha au kutumia photocoupler maalum ya ingizo ya AC.

Q: Ninahesabuje kiwango cha juu cha data?_rA>Kiwango cha juu cha data kimewekwa kikomo na jumla ya wakati wa kupanda na kushuka (t_f+ t_r). Makadirio ya jumla kwa ishara ya dijiti ni Upana wa Banda ≈ 0.35 / (t_r). Kwa t

ya kawaida ya 8 μs, upana wa banda ni takriban 44 kHz. Kwa mawasiliano ya kuaminika ya dijiti, kiwango cha data cha vitendo kitakuwa cha chini.

Q: Kwa nini uwezo wa uitengaji ni muhimu?_IOA: Uwezo wa chini wa uitengaji (C_IO) ni muhimu sana kwa kukataa kelele ya masafa ya juu ya hali ya kawaida. Katika matumizi yenye mabadiliko ya kasi ya voltage kwenye kizuizi cha uitengaji (kama vile katika viendeshi vya motor), C

ya juu inaweza kuunganisha kelele kutoka upande wa msingi hadi upande wa pili, na kusababisha kushindwa kufanya kazi.

8. Kanuni ya Uendeshaji na Mwelekeo wa Teknolojia

8.1 Kanuni ya Msingi ya Uendeshaji

Photocoupler inafanya kazi kwa kanuni ya ubadilishaji wa umeme-mwanga-umeme. Ishara ya umeme inayotumika kwenye upande wa ingizo husababisha IRED kutoa mwanga wa infrared sawia na mkondo. Mwanga huu hupita kwenye kizuizi cha uitengaji cha uwazi ndani ya kifurushi. Kwenye upande wa pato, phototransistor hugundua mwanga huu, na kutoa mkondo wa msingi ambao kwa upande wake hudhibiti mkondo mkubwa zaidi wa kolekta. Saketi hizo mbili zimetengwa kwa umeme, na kuunganishwa kwa mwanga tu kati yao.

8.2 Mwelekeo wa Sekta