Karatasi ya Data ya Mfululizo wa EL083L EL086L - Kichocheo cha Mwanga cha Lojia ya Kasi ya 15Mbit/s, Vichaneli Viwili, 3.3V, Kifurushi cha 8-Pin SOP

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa EL08XL unawakilisha familia ya vichocheo vya mwanga vya lojia ya kasi ya vichaneli viwili (vihifadhi-mwanga) vilivyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya kutenganisha kidijitali. Vifaa hivi vinaunganisha diode inayotoa mwanga wa infrared ambayo imeunganishwa kwa mwanga kwa mzunguko wa jumuishi wa kigunduzi cha CMOS ndani ya kifurushi kidogo cha 8-pin cha Umbo Dogo (SOP). Kazi kuu ni kutoa kutengwa kwa umeme kati ya mizunguko ya pembejeo na pato wakati inapitisha ishara za kidijitali za kasi ya juu na upotovu mdogo zaidi.

Faida kuu ya mfululizo huu iko katika mchanganyiko wa utendakazi wa kasi ya juu (hadi Megabits 15 kwa sekunde), utangamano na familia za mantiki za CMOS za voltage ya chini ya 3.3V na 5V, na sifa thabiti za kutengwa. Vifaa hivi vimeundwa kuchukua nafasi ya vigeuzi vya msukumo na njia zingine za kutengwa katika matumizi magumu, ikitoa suluhisho la kuaminika, dogo, na linaloweza kushikanwa kwenye uso. Soko lengwa ni pamoja na otomatiki viwandani, mawasiliano, udhibiti wa usambazaji wa umeme, vifaa vya ziada vya kompyuta, na mfumo wowote unaohitaji usambazaji wa data usioathiriwa na kelele kwenye vikoa mbalimbali vya voltage.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimeainishwa kufanya kazi kwa uaminifu ndani ya mipaka iliyobainishwa. Vipimo vya juu kabisa muhimu ni pamoja na: mkondo wa mbele (I_F) wa 20 mA kwa LED ya pembejeo, voltage ya nyuma (V_R) ya 5V, na mipaka ya kutawanya nguvu ya 35 mW kwa pembejeo na 85 mW kwa pato. Voltage ya usambazaji (V_CC) na voltage ya pato (V_O) haipaswi kuzidi 5.5V. Kigezo muhimu ni voltage ya kutengwa (V_ISO) ya 3750 V_rmskwa dakika moja, iliyojaribiwa chini ya hali maalum za unyevunyevu na pini za pembejeo na pato zikiwa zimefungwa tofauti. Safu ya halijoto ya uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C.

2.2 Sifa za Umeme

Vigezo vya kina vya DC vinahakikisha utangamano na muundo wa mfumo. LED ya pembejeo ina voltage ya mbele ya kawaida (V_F) ya 1.4V kwa 8mA, na upeo wa 1.8V. Sifa za pato zimebainishwa kwa uendeshaji wa usambazaji wa 3.3V na 5V. Voltage ya pato ya kiwango cha juu (V_OH) inahakikishiwa kuwa ndani ya 1V ya V_CC(kiwango cha chini) inapotia 4mA. Voltage ya pato ya kiwango cha chini (V_OL) kwa kawaida ni 0.21V (3.3V) au 0.17V (5V) inapotoa 4mA na LED ya pembejeo ikiongozwa kwa 8mA, ikihakikisha viwango thabiti vya mantiki. Mkondo wa kizingiti cha pembejeo (I_FT) kwa pato sahihi la chini kwa kawaida ni 2.5 mA, na upeo wa 5 mA.

2.3 Sifa za Kubadilisha

Sehemu hii inafafanua utendakazi wa nguvu. Muda wa ucheleweshaji wa maambukizi (t_PHLna t_PLH) kwa kawaida ni 38-41 ns kwa usambazaji wa 3.3V na 35-46 ns kwa usambazaji wa 5V, na upeo wa 60 ns chini ya hali maalum za majaribio (I_F=8mA, C_L=15pF). Uvunjaji wa upana wa msukumo (|t_PHL– t_PLH|), unaoathiri uadilifu wa ishara, kwa kawaida ni 6-8 ns na upeo wa 30 ns. Muda wa kupanda na kushuka kwa pato (t_r, t_f) kwa kawaida ni 5.5-6 ns. Kigeuzi muhimu ni Ukingo wa Msukumo wa Kawaida (CMTI). Aina ya EL086L inahakikisha kiwango cha chini cha 10,000 V/µs kwa hali zote mbili za pato za juu na chini, wakati EL083L inahakikisha 5,000 V/µs. Kigezo hiki ni muhimu katika mazingira yenye kelele na uwezo wa ardhini unaobadilika haraka.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme na mwanga. Ingawa michoro maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo kama hiyo kwa kawaida inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele kwa LED ya pembejeo, ucheleweshaji wa maambukizi dhidi ya halijoto, na utendakazi wa ukingo wa msukumo wa kawaida. Mikunjo hii ni muhimu kwa wabunifu kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida na kuimarisha sehemu ya uendeshaji kwa kasi, nguvu, na uaminifu.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kimewekwa ndani ya kifurushi cha 8-pin SOP. Mchoro wa vipimo hutoa vipimo muhimu kwa muundo wa alama ya PCB, ikiwa ni pamoja na urefu wa jumla wa kifurushi, upana, urefu, umbali wa waya (kwa kawaida 1.27mm), na vipimo vya waya. Kuzingatia vipimo hivi ni muhimu kwa kuuzia kwa usahihi na kutoshea kwa mitambo.

4.2 Usanidi wa Pini na Ubaguzi

Usanidi wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1 (Anodi 1), Pini 2 (Kathodi 1), Pini 3 (Kathodi 2), Pini 4 (Anodi 2), Pini 5 (Ardhi), Pini 6 (V_OUT2), Pini 7 (V_OUT1), Pini 8 (V_CC). Usanidi huu unaunga mkono vichaneli viwili huru. Muunganisho sahihi wa ubaguzi kwa LED za pembejeo (Anodi/Kathodi) na usambazaji wa pato (V_CC/GND) ni lazima ili kuzuia uharibifu wa kifaa.

4.3 Mpangilio wa Pad ya PCB Unayopendekezwa

Mpangilio wa pad ya kushikanwa kwenye uso unayopendekezwa umetolewa. Kumbuka hili linasisitiza kuwa huu ni muundo wa kumbukumbu na unapaswa kubadilishwa kulingana na michakato maalum ya utengenezaji wa PCB na mahitaji ya joto. Muundo wa pad unalenga kuhakikisha filleti za kuuzia zinazoweza kuaminika na nguvu ya mitambo baada ya kuuzia kwa reflow.

5. Miongozo ya Kuuzia na Usanikishaji

Vipimo vya juu kabisa vinabainisha halijoto ya kuuzia (T_SOL) ya 260°C kwa sekunde 10. Hii inalingana na wasifu wa kawaida wa reflow isiyo na risasi. Ni muhimu kufuata wasifu wa reflow unayopendekezwa kwa usanikishaji maalum wa PCB ili kuzuia uharibifu wa joto. Kifaa lazima kihifadhiwe chini ya hali zinazofaa (T_STG: -55°C hadi +125°C) kabla ya matumizi ili kudumisha uwezo wa kuuzia.

6. Mapendekezo ya Matumizi

6.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

Matumizi makuu yaliyoorodheshwa ni vipokeaji vya mstari, mifumo ya usambazaji wa data, uunganishaji wa data, kutengwa kwa maoni ya usambazaji wa umeme wa kubadili, kuchukua nafasi ya kigeuzi cha msukumo, interfaces za vifaa vya ziada vya kompyuta, na kutengwa kwa ardhini ya mantiki ya kasi. Katika mzunguko wa kawaida, upande wa pembejeo unaongozwa na ishara ya mantiki kupitia kipingamizi cha kuzuia mkondo ili kuweka I_F. Upande wa pato unahitaji capacitor ya kuzunguka (0.1µF au kubwa zaidi, yenye sifa nzuri za masafa ya juu) iliyounganishwa karibu iwezekanavyo kati ya V_CCna pini za GND ili kuhakikisha uendeshaji thabiti na kupunguza kelele.

6.2 Mambo ya Kuzingatia ya Kubuni

• Kutenganisha Usambazaji wa Nguvu:Matumizi ya lazima ya capacitor ya kuzunguka ya ndani kwenye upande wa pato ni muhimu kwa kufikia utendakazi maalum wa kasi ya juu na ukingo dhidi ya kelele.
• Uwekaji wa Mkondo wa Pembejeo:Mkondo wa mbele (I_F) unapaswa kuwekwa kulingana na kasi inayohitajika na I_FTiliyohakikishiwa. Kufanya kazi kwa 8mA inayopendekezwa inahakikisha ukingo sahihi wa kelele na kasi ya kubadilisha.
• Mambo ya Kuzingatia ya Mzigo:Pato linaweza kuongoza hadi mizigo 10 ya kawaida ya CMOS. Karatasi ya data inabainisha hali za majaribio na I_O= ±4mA kwa V_OH/V_OL.
• Uchaguzi wa Kituo:Chagua kati ya EL083L (CMTI ya 5kV/µs) na EL086L (CMTI ya 10kV/µs) kulingana na mazingira ya kelele za umeme ya matumizi.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Mfululizo wa EL08XL unajitofautisha kupitia muundo wake wa vichaneli viwili katika kifurushi cha kawaida cha SOP-8, ukitoa akiba ya nafasi kwenye bodi ikilinganishwa na vifaa viwili vya kituo kimoja. Kasi iliyohakikishiwa ya 15Mbit/s kwa 3.3V/5V ni alama muhimu ya utendakazi kwa interfaces za kisasa za kidijitali. Ukingo wa Juu wa Msukumo wa Kawaida, hasa kiwango cha 10kV/µs cha EL086L, hutoa utendakazi bora katika mazingira ya viwandani na ubadilishaji wa nguvu yenye kelele nyingi ikilinganishwa na vichocheo vya mwanga vya kawaida. Kufuata viwango vya kimataifa vya usalama (UL, cUL, VDE, n.k.) na vya kuhalalisha (isiyo na halojeni, RoHS, REACH) hufanya iwe inafaa kwa masoko ya kimataifa.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Swali: Je, naweza kutumia usambazaji wa 5V kwa pato ikiwa mantiki yangu ni 3.3V?

A: Hatua ya pato inaendana na viwango vyote vya CMOS vya 3.3V na 5V. Hata hivyo, lazima uhakikishe kifaa cha mantiki kinachopokea kinaweza kustahimili 5V ikiwa unatumia V_CCya 5V. V_OHitakuwa karibu na 5V.

Swali: Je, kusudi la uainishaji wa CMTI ni nini?

A: CMTI hupima uwezo wa kifaa kukataa mabadiliko ya haraka ya voltage kati ya ardhini za pembejeo na pato. CMTI ya juu (k.m., 10kV/µs) huzuia mabadiliko haya yasababisha kubadilisha kwa pato kwa makosa, ambayo ni muhimu katika madereva ya motor, vifaa vya usambazaji wa umeme, na PLC za viwandani.

Swali: Ninahesabuje kipingamizi cha mfululizo cha pembejeo?

A: R_mfululizo= (V_dereva- V_F) / I_F. Tumia V_Fkutoka kwenye karatasi ya data (upeo 1.8V) na uchague I_F(k.m., 8mA kwa utendakazi kamili). Hakikisha dereva anaweza kutoa mkondo unaohitajika.

Swali: Je, inahitajika kuvuta juu/kushuka nje kwenye pato?

A: Hapana. Pato ni hatua ya CMOS ya kusukuma-kuvuta inayofanya kazi, ikitoa uwezo wa kutoa na kutia mkondo.

9. Kesi ya Kubuni ya Vitendo

Hali:Kutenganisha ishara ya UART ya 3.3V (115200 baud) kati ya kidhibiti katikati kwenye bodi yenye kelele ya udhibiti wa motor na moduli ya mawasiliano kwenye bodi safi ya mantiki.

Utekelezaji:Tumia kituo kimoja cha EL086L. Kwenye upande wa kidhibiti katikati, unganisha pini ya TX kupitia kipingamizi cha 180Ω (kwa ~8mA I_Fna dereva wa 3.3V) kwa pembejeo ya kichocheo cha mwanga (Anodi). Unganisha kathodi kwenye ardhini. Kwenye upande uliotengwa, toa nguvu kwa pini ya V_CC(Pini 8) kwa 3.3V kutoka kwa usambazaji wa moduli ya mawasiliano. Weka capacitor ya seramiki ya 0.1µF moja kwa moja kati ya Pini 8 (V_CC) na Pini 5 (GND). Unganisha pato (Pini 7, V_OUT1) kwa pini ya RX ya moduli ya mawasiliano. CMTI ya juu ya EL086L inahakikisha uadilifu wa data licha ya kelele ya ardhini kutoka kwa dereva wa motor.

10. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki hufanya kazi kwa kanuni ya kutenganisha kwa mwanga. Mkondo wa umeme unaotumiwa kwa diode inayotoa mwanga wa infrared (LED) ya pembejeo husababisha itoe mwanga. Mwanga huu huvuka kizuizi cha kutengwa kinachoruhusu mwanga kupita (kwa kawaida polima iliyotengenezwa). Kwenye upande mwingine, kigunduzi cha mwanga cha mzunguko wa jumuishi wa CMOS cha monolithiki hubadilisha ukali wa mwanga uliopokelewa kurudi kuwa ishara ya umeme. IC hii ya CMOS inajumuisha kuongeza nguvu, kuunda umbo, na hatua ya pato ya kusukuma-kuvuta ili kutoa wimbi la umeme safi la kidijitali. Njia ya mwanga hutoa kutengwa kwa umeme, kwani hakuna muunganisho wa umeme kati ya pembejeo na pato, ni mwale tu wa mwanga.

11. Mienendo ya Sekta

Mwelekeo katika kutenganisha kidijitali unaelekea kasi zaidi, matumizi ya nguvu ya chini, vifurushi vidogo, na ujumuishaji wa juu zaidi. Ingawa vichocheo vya mwanga vya jadi kama mfululizo huu vinabaki maarufu kwa unyenyekevu wao na voltage ya juu ya kutengwa, teknolojia mbadala zinazotegemea kuunganisha kwa uwezo (kutumia vizuizi vya SiO₂) au sumaku (upinzani mkubwa wa sumaku) zinazuka. Hizi zinaweza kutoa kasi zaidi, usahihi bora wa wakati, na maisha marefu zaidi kwani hazina LED ya kuharibika. Hata hivyo, vichocheo vya mwanga vya voltage ya juu vinaendelea kutawala katika matumizi yanayohitaji voltage ya juu sana ya kutengwa kwa kazi (kV kadhaa) na uaminifu uliothibitishwa. Ujumuishaji wa kazi za ziada kama usambazaji wa nguvu kwenye kizuizi (vigeuzi vya DC-DC vilivyotengwa) au vichaneli vingi na viwango vya juu vya usalama pia ni mwelekeo muhimu wa maendeleo.