Select Language

EL851 Series 4-Pin DIP High Voltage Phototransistor Optocoupler Datasheet - Package 6.35x4.57x3.3mm - VCEO 350V - CTR 50-600% - Technical Documentation

Waraka wa Data wa Kiufundi wa EL851 Series High Voltage Phototransistor Optocoupler. Sifa ni pamoja na Voltage ya Collector-Emitter ya 350V, Uwiano wa Uhamishaji wa Mkondo 50-600%, Voltage ya Utofautishaji ya 5000Vrms na chaguo za kifurushi cha DIP/SMD.
smdled.org | Ukubwa wa PDF: 0.6 MB
Ukadiriaji: 4.5/5
Ukadiriaji Wako
Umekadiria hati hii tayari
PDF Document Cover - EL851 Series 4-Pin DIP High Voltage Phototransistor Optocoupler Datasheet - Package 6.35x4.57x3.3mm - VCEO 350V - CTR 50-600% - Chinese Technical Documentation

Table of Contents

1. Product Overview

Mfululizo wa EL851 unawakilisha aina ya vifaa vya kuunganisha mwanga vya fototransistor zenye voltage ya juu zilizoundwa kwa ajili ya kutenganisha umeme thabiti katika matumizi magumu. Vifaa hivi vinaunganisha diode inayotoa infrared ambayo imeunganishwa na kichunguzi cha fototransistor cha silikoni kwa njia ya mwanga, na zimefungwa kwenye kifurushi kidogo cha pini 4 cha DIP. Kazi yao kuu ni kuhamisha ishara za umeme kati ya saketi mbili zilizotengwa kwa kutumia mwanga, na hivyo kuzuia voltage ya juu au kelele kusambaa kutoka upande wa pato hadi upande wa ushiritishaji, na kinyume chake. Mfululizo huu unajulikana kwa viwango vya juu vya voltage ya kolekta-emiteri, na kufanya iwe inafaa kwa kuingiliana na saketi za usambazaji wa nguvu na mifumo mingine ya voltage ya juu.

1.1 Core Advantages and Target Market

Mfululizo wa EL851 unatoa faida muhimu kadhaa zinazothibitisha nafasi yake katika soko. Kipengele chake kinachojitokeza zaidi ni viwango vya juu vyaVCEO350V, ambayo inaufanya uweze kustahimili tofauti kubwa ya voltage kati ya upande wa ushiritishaji na upande wa pato. Hii inasaidiwa zaidi naVISO5000 VrmsThe high isolation voltage (rms) ensures a reliable safety barrier in industrial and telecommunications equipment. These devices comply with major international safety standards including UL, cUL, VDE, and various other regional certifications (SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, CQC), facilitating their entry into the global market. Furthermore, the series is designed to be halogen-free (for copper lead frame versions) and complies with RoHS and EU REACH regulations, meeting modern environmental and regulatory requirements. Target applications include telephone line interfaces, power circuit interfaces, solid-state relays (SSR) and DC motor controllers, as well as programmable controllers where signal isolation and noise immunity are critical.

2. In-depth Technical Parameter Analysis

A thorough understanding of the device's electrical and optical characteristics is crucial for proper circuit design and reliable operation.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings define the stress limits that may cause permanent damage to the device. These values are not intended for normal operating conditions. Key ratings for the EL851 include:

2.2 Electro-Optical Characteristics

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

2.2.1 Sifa za Ingizo (Upande wa LED)

2.2.2 Sifa za Pato (Upande wa Phototransistor)

2.2.3 Sifa za Usafirishaji

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data halisi ya picha inarejelewa kwenye PDF (mstari wa kawaida wa sifa za kielektroniki, Mchoro 9), maelezo muhimu yanatokana na data ya jedwali na mzunguko wa majaribio uliotolewa.

Mzunguko wa kupima wakati wa kubadili unaonyesha usanidi wa kawaida, ambapo mkondo wa msukumo huendesha LED ya pembejeo, na majibu ya transistor ya kielektroniki ya pato hupimwa kwenye upinzani wa mzigo (RL). Wakati wa kupanda (tr) ni wakati unaohitajika kwa mkondo wa pato kupanda kutoka 10% hadi 90% ya thamani yake ya mwisho wakati LED inawashwa. Wakati wa kushuka (tf) ni wakati unaohitajika kushuka kutoka 90% hadi 10% wakati LED inazimwa. Thamani za kawaida katika safu ya 4-5 µs zinaonyesha kifaa hiki kinafaa kwa matumizi ya kubadili ya kasi ya kati, kama vile kuendesha relay au kutengwa kwa mstari wa data wa masafa ya chini, lakini huenda kisifaa kwa mawasiliano ya dijiti ya kasi sana.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo na Chaguo za Ufungaji

EL851 inatoa chaguo kuu tatu za aina ya pini, kila moja ikiwa na vipimo na matumizi maalum.

Although the PDF drawing provides precise numerical dimensions, the overall package size of the standard DIP type is approximately 6.35mm in length, 4.57mm in width, and 3.3mm in height, making it a compact component.

4.2 Utambuzi na Alama za Upeo

Usanidi wa Pini ni wa Kawaida:

  1. Anodi (Ingizo la Upande Mzuri wa LED)
  2. Kathodi (Ingizo la Upande Hasi wa LED)
  3. Emeta (Emeta ya Fototransista, kawaida huunganishwa kwenye ardhi/ya pamoja ya upande wa pato)
  4. Kolekta (Kolekta ya Fototransista, ncha ya pato)

Sehemu ya juu ya kifaa imewekwa alama "EL" (inayowakilisha mtengenezaji), "851" (nambari ya kifaa), ikifuatiwa na nambari ya mwaka (Y), nambari mbili za wiki (WW), na chaguo la "V" inayowakilisha toleo lililothibitishwa na VDE. Kutambua kwa usahihi pini 1 (kwa kawaida huonyeshwa kwenye kifuniko kupitia nukta, mfuo, au ukingo uliopindika) ni muhimu kwa mwelekeo sahihi wakati wa kusanyiko.

4.3 Mpangilio wa Bodi ya Chuma Unapendekezwa

Kwa chaguo la S1 (usakinishaji wa uso), mpangilio wa padi unaopendekezwa umetolewa. Vipimo vinavyopendekezwa ni kwa madhumuni ya kumbukumbu tu, na wabunifu wanashauriwa kuzirekebisha kulingana na mchakato maalum wa utengenezaji wa PCB, utumiaji wa wino wa kuuza, na mahitaji ya usimamizi wa joto ili kuhakikisha mwunganisho wa kuuza unaoaminika.

5. Soldering and Assembly Guide

Kifaa hiki kinaweza kustahimili joto la kuuza hadi 260°C kwa muda wa sekunde 10. Hii inalingana na mkunjo wa kawaida wa wimbi la kuuza kwa vifurushi vya shimo la kupita na mkunjo wa kujirudia bila risasi kwa chaguo la SMD. Kuzingatia kikamilifu kikomo hiki cha muda na joto ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa chipu ya ndani, waya wa kuunganisha, au nyenzo za kifurushi cha plastiki. Tahadhari za kawaida za ESD (utokaji umeme tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa usindikaji na usakinishaji. Anuwai ya joto la uhifadhi ni -55°C hadi +125°C.

6. Packaging and Ordering Information

6.1 Model Numbering Rule

Nambari ya Sehemu inafuata muundo ufuatao:EL851X(Z)-V.

6.2 Tape and Reel Specification

Provides detailed reel dimensions (A, B, D0, D1, E, F, P0, P1, P2, t, W, K) for the S1 option. These dimensions are crucial for PCB assembly machines to correctly pick and place components from the reel. The reel width (W) is 16.0mm ±0.3mm, and the pocket pitch (P0) is 4.0mm ±0.1mm.

7. Application Notes and Design Considerations

7.1 Typical Application Circuit

The EL851 is very well-suited for the following key applications:

7.2 Key Design Factors

  1. CTR DegradationThe CTR of an optocoupler degrades over time, especially when operating at high temperatures and high LED currents. For long-term reliability, the circuit should be designed to function using the specified minimum CTR after accounting for an appropriate degradation margin (typically 50% over the product's lifetime).Minimumspecified CTR.
  2. Input Current LimitationAn external resistor must always be used in series with the input LED to limit the forward current (IF) is limited to a safe value, typically well below the absolute maximum of 60mA. The resistor value is calculated as Rlimit= (Vsupply- VF) / IF.
  3. Output load resistor: The value of the load resistor (RL) connected to the phototransistor collector affects the output voltage swing and switching speed. A smaller RLInaruhusu kasi ya juu zaidi, lakini hupunguza faida ya voltage ya pato. RLHali ya majaribio ya =100Ω inatoa kumbukumbu ya wakati maalum wa kubadili.
  4. Uwezo wa kukabiliana na kelele: Ingawa kifaa hiki kinatoa utengano bora wa umeme, capacitance ya chini sana ya pembejeo-pato (0.6 pF) husaidia kupunguza uunganisho wa kelele wa masafa ya juu. Kwa mazingira yenye kelele kali, bado inaweza kuhitajika kuongeza uchujaji wa ziada kwenye ishara za pembejeo na pato.
  5. Upunguzaji wa joto: Hakikisha matumizi ya jumla ya nguvu (PTOT= VF*IF+ VCE*IC) Not exceeding 200 mW, while considering the maximum operating ambient temperature. Derating may be required at temperatures above 25°C.

8. Technical Comparison and Differentiation

Compared to standard low-voltage optocouplers (typically VCEOrating of 30-70V), the 350V rating of the EL851 is its primary differentiating feature. This allows it to be used directly in offline power supply feedback circuits (where the rectified mains voltage can be around 300V+) or industrial control interfaces without requiring additional voltage clamping or step-down circuits on the output side. Its wide CTR range provides options for both sensitive and standard drive requirements. It is offered in both through-hole (DIP, wide bend) and surface-mount (S1) tape and reel packaging, making it suitable for prototyping as well as high-volume automated assembly, with broad applicability.

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

Q: What minimum CTR should I design for?
A: Always design for the minimum CTR you expect at your operating IFand VCEDesign your circuit based on a minimum CTR of 50% under CE conditions. Also consider potential degradation over the product's lifetime.
Q: Can I use this optocoupler to directly switch a 120VAC load?
A: No. VCEOrating is 350V DC. The peak voltage of 120VAC is approximately 170V, which is within the rating. However, the optocoupler's phototransistor is not designed to directly handle the high current of an AC load. It should be used to drive the control input of a separate high-power switch (such as a TRIAC, MOSFET, or SSR).
Q: VCEOand VISO?
What is the difference?CEOJibu: VISO(350V) ndio voltage ya juu zaidi ya DC inayoweza kutumiwa kati ya kolekta na emita ya transistor ya pato.(5000 Vrms
) ni voltage ya AC inayojaribiwa kati ya pini za ingizo zilizofungwa (1,2) na pini za pato zilizofungwa (3,4), inayoonyesha nguvu ya kutengwa kwa kizuizi cha ndani cha plastiki.
Swali: Je, unachagua vipi kati ya kifuniko cha DIP na SMD?

J: Tumia kifuniko cha DIP cha kupenyeza shimo kwa ajili ya utengenezaji wa mfano, usanikishaji wa mikono, au programu ambazo hazihitaji nafasi kubwa kwenye bodi ya mzunguko na zinazotaka nguvu ya mitambo ya kuunganishia pini kupitia shimo. Chagua kifuniko cha SMD (S1) kwa ajili ya usanikishaji wa kiotomatiki, muundo wa PCB wenye msongamano mkubwa, na mahitaji ya kupunguza unene wa bodi.

10. Mfano wa Usanifu Unaotumika

Mazingira: Ingizo la Tarakimu Iliyotengwa kwa Sensor za Viwanda vya 24V.Lengo:

Unganisha sensor ya karibu ya 24V kwa kontrolla ndogo ya 3.3V, ukitoa utengano ili kulinda MCU kutokana na mabadiliko ya gharama kwenye mstari wa 24V.

  1. Usanifu wa Saketi:Upande wa Ingizo:Pato la Sensor (aina ya mkondo wa kumwagika) limeunganishwa kati ya +24V na anode ya EL851 (pini 1). Upinzani wa kudhibiti mkondo (Rin) is placed between the cathode (pin 2) and ground. When the sensor is active, select RinFto set IFto a nominal 5-10 mA. For example, assuming V~1.2V, then Rin
  2. = (24V - 1.2V) / 0.005A ≈ 4.56kΩ (use 4.7kΩ standard value).Output side:The phototransistor collector (pin 4) is connected through a pull-up resistor (Rkuvuta juu). Emita (pini 3) imeunganishwa na ardhi ya MCU. Wakati sensor imeamilishwa, LED inawaka, fototransistor inajaa, na kuvuta chini kolekta (ishara ya pato) (takriban 0.4V). Wakati sensor imezimwa, fototransistor inazimwa, Rkuvuta juuinavuta pato juu hadi 3.3V. Chagua Rkuvuta juu
  3. kulingana na kasi na matumizi ya nguvu yanayohitajika; 1kΩ hadi 10kΩ ni thamani za kawaida.Kutengwa:Ardhi ya sensor ya 24V na ardhi ya MCU ya 3.3V zimetenganishwa kabisa. Kizuizi cha kutengewa cha 5000V cha EL851rms
kinalinda MCU kutokana na hitilafu kwenye mstari wa 24V.

Mzunguko huu rahisi hutoa usambazaji thabiti wa ishara ya dijiti iliyotengwa.

11. Kanuni ya UendeshajiFEEL851 inafanya kazi kulingana na kanuni ya ubadilishaji wa mwanga na utengano. Mkondo unaotumika kwenye upande wa pembejeo unapita kupitia diode inayotoa mwanga wa infrared (LED), na kuiwezesha kutokeza mwanga. Mwanga huu unapita kwenye pengo la uwazi la utengano ndani ya kifurushi cha plastiki na kufika kwenye eneo la msingi la transistor ya fotoni ya silikoni upande wa pato. Mwanga unaoingia unazalisha jozi za elektroni na mashimo katika eneo la msingi, na kufanya kazi kama mkondo wa msingi. Mkondo huu wa msingi unaozalishwa na mwanga unazidishwa na faida ya mkondo wa transistor (hC), na kuzalisha mkondo mkubwa wa kolekta (I

). Uwiano huu wa mkondo wa kolekta wa pato kwa mkondo wa pembejeo wa LED ndio uwiano wa uhamishaji wa mkondo (CTR). Hakuna muunganisho wa umeme kati ya mzunguko wa pembejeo na pato; ni mwanga tu unaowaunganisha, na hivyo kutoa utengano wa umeme.

12. Mwelekeo wa Teknolojia

Ufafanuzi wa Istilahi za Vigezo vya LED

Maelezo kamili ya istilahi za teknolojia ya LED

I. Viashiria Muhimu vya Utendaji wa Kielektroniki na Mwanga

Istilahi Kipimo/Uwakilishi Maelezo ya kawaida Kwa nini ni muhimu
Ufanisi wa Mwanga (Luminous Efficacy) lm/W (lumen/watt) Kiasi cha mwanga kinachotolewa kwa kila watt ya umeme, cha juu zaidi ndivyo kinavyotumia nishati kwa ufanisi zaidi. Huamua moja kwa moja kiwango cha ufanisi wa taa na gharama ya umeme.
Mtiririko wa Mwanga (Luminous Flux) lm (lumen) Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo cha mwanga, unaojulikana kwa jina la "mwangaza". Huamua kama taa inatosha kuwa na mwangaza.
Pembe ya kuona mwanga (Viewing Angle) ° (digrii), kama 120° Pembe ambayo nguvu ya mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti ya mwanga. Huathiri eneo la mwanga na usawa wake.
Joto la rangi (CCT) K (Kelvin), k.m. 2700K/6500K Joto la rangi ya mwanga, thamani ya chini inaelekea manjano/joto, thamani ya juu inaelekea nyeupe/baridi. Huamua mazingira ya taa na matumizi yanayofaa.
Kielelezo cha uonyeshaji rangi (CRI / Ra) Hakuna kipimo, 0–100 Uwezo wa chanzo cha mwanga kurejesha rangi halisi ya kitu, Ra≥80 ni bora. Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, majumba ya sanaa, n.k.
Tofauti ya uvumilivu wa rangi (SDCM) Idadi ya hatua za duaradufu ya MacAdam, k.m. "5-step" Kipimo cha kiasi cha uthabiti wa rangi, idadi ndogo ya hatua inaonyesha uthabiti mkubwa wa rangi. Kuhakikisha hakuna tofauti ya rangi kati ya taa za kundi moja.
Mdomo Mkuu wa Wimbi (Dominant Wavelength) nm (nanomita), k.m. 620nm (nyekundu) Thamani ya urefu wa wimbi inayolingana na rangi ya LED zenye rangi. Huamua ukoo wa rangi kwa LED za rangi moja kama nyekundu, manjano, kijani, n.k.
Usambazaji wa Wigo (Spectral Distribution) Mkunjo wa Urefu wa Wimbi dhidi ya Nguvu Inaonyesha usambazaji wa nguvu ya mwanga unaotolewa na LED katika urefu wa wimbi tofauti. Inaathiri ubora wa kuonyesha rangi na ubora wa rangi.

II. Vigezo vya Umeme

Istilahi Ishara Maelezo ya kawaida Mazingatio ya Ubunifu
Forward Voltage Vf Voltage ya chini inayohitajika kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanzisha". Voltage ya chanzo cha umeme lazima iwe ≥ Vf; voltage inajumlishwa wakati LED nyingi zimeunganishwa mfululizo.
Mkondo wa Mbele (Forward Current) If Thamani ya mkondo inayofanya LED ionyeshe mwanga kwa kawaida. Inatumika kwa kawaida kuendesha kwa mkondo wa kudumu, mkondo huamua mwangaza na maisha ya taa.
Mkondo wa juu wa msukumo (Pulse Current) Ifp Mkondo wa kilele unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kudhibiti mwangaza au kwa mwanga wa kumulika. Upana wa msukumo na uwiano wa wakati wa kazi lazima udhibitiwe kwa uangalifu, vinginevyo kunaweza kuharibika kwa joto kupita kiasi.
Voltage ya nyuma (Reverse Voltage) Vr The maximum reverse voltage that an LED can withstand; exceeding this may cause breakdown. Reverse connection or voltage surges must be prevented in the circuit.
Thermal Resistance Rth (°C/W) The resistance to heat flow from the chip to the solder joint; a lower value indicates better heat dissipation. Upinzani wa joto wa juu unahitaji muundo wa nguvu zaidi wa usambazaji joto, vinginevyo joto la kiungo litaongezeka.
ESD Immunity V (HBM), k.m. 1000V Uwezo wa kukabiliana na mshtuko wa umeme wa tuli, thamani ya juu inaonyesha uwezo mkubwa wa kuepusha uharibifu kutokana na umeme wa tuli. Katika uzalishaji, ni muhimu kuchukua hatua za kinga dhidi ya umeme wa tuli, hasa kwa LED zenye usikivu mkubwa.

III. Udhibiti wa Joto na Uthabiti

Istilahi Viashiria Muhimu Maelezo ya kawaida Athari
Junction Temperature Tj (°C) Halijoto halisi ya uendeshaji ndani ya chip ya LED. Kupunguza kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha mara mbili; halijoto kubwa mno husababisha kupungua kwa mwanga na kuteleza kwa rangi.
Kupungua kwa Mwanga (Lumen Depreciation) L70 / L80 (saa) Muda unaohitajika kwa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya thamani ya awali. Inafafanua moja kwa moja "maisha ya matumizi" ya LED.
Kiwango cha Kudumisha Lumeni (Lumen Maintenance) % (kama 70%) The percentage of remaining luminance after a period of use. Characterizes the ability to maintain luminance after long-term use.
Color Shift Δu′v′ or MacAdam Ellipse The degree of color change during use. Affects the color consistency of a lighting scene.
Uzeefu wa joto (Thermal Aging) Kupungua kwa utendaji wa nyenzo Uharibifu wa nyenzo za ufungaji kutokana na joto la juu la muda mrefu. Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi.

IV. Ufungaji na Nyenzo

Istilahi Aina za kawaida Maelezo ya kawaida Sifa na Matumizi
Aina ya Ufungaji EMC, PPA, Kauri Nyenzo za kifuniko zinazolinda chip na kutoa kiolesura cha macho na joto. EMC ina mwonekano mzuri wa joto, gharama nafuu; Kauri ina usambazaji bora wa joto, maisha marefu.
Muundo wa Chip Front-side, Flip Chip Chip Electrode Layout. Flip Chip offers better heat dissipation and higher luminous efficacy, suitable for high-power applications.
Phosphor Coating YAG, Silicate, Nitride Coated on the blue LED chip, partially converting to yellow/red light, mixing to form white light. Fosfori tofauti huathiri ufanisi wa mwanga, halijoto ya rangi na ubora wa kuonyesha rangi.
Lens / Usanifu wa Optics Uso wa gorofa, lenzi ndogo ndogo, kutafakari kwa jumla Muundo wa optics kwenye uso wa ufungaji, unaodhibiti usambazaji wa mwanga. Huamua pembe ya kutolea mwanga na mkunjo wa usambazaji wa mwanga.

V. Udhibiti wa Ubora na Uainishaji

Istilahi Yaliyomo ya Uainishaji Maelezo ya kawaida Kusudi
Uainishaji wa Flux ya Mwanga Msimbo kama 2G, 2H Kugawanya kulingana na kiwango cha mwangaza, kila kikundi kina thamani ya chini/ya juu ya lumen. Kuhakikisha mwangaza ni sawa kwa bidhaa za kundi moja.
Mgawanyiko wa voltage Msimbo kama 6W, 6X Gawanya kulingana na masafa ya voltage ya mbele. Ili kurahisisha uendeshaji wa chanzo cha umeme na kuboresha ufanisi wa mfumo.
Mgawanyiko wa rangi 5-step MacAdam ellipse Group by color coordinates to ensure colors fall within an extremely narrow range. Ensure color consistency to avoid color variation within the same luminaire.
Color temperature binning 2700K, 3000K, etc. Group by color temperature, each group has a corresponding coordinate range. Meet the color temperature requirements of different scenarios.

VI. Upimaji na Uthibitishaji

Istilahi Kigezo/Upimaji Maelezo ya kawaida Maana
LM-80 Upimaji wa Kudumisha Lumeni Inawashwa kwa muda mrefu chini ya hali ya joto la kudumu, na data ya kupungua kwa mwangaza inarekodiwa. Kutumia kukadiria maisha ya LED (kwa kuchanganya TM-21).
TM-21 Kigezo cha kukadiria maisha Kukadiria maisha chini ya hali halisi za matumizi kulingana na data ya LM-80. Kutoa utabiri wa kisayansi wa maisha.
IESNA Standard Illuminating Engineering Society Standard Covers optical, electrical, and thermal test methods. Industry-recognized testing basis.
RoHS / REACH Environmental Certification Ensures products are free from harmful substances (e.g., lead, mercury). Masharti ya kuingia katika soko la kimataifa.
ENERGY STAR / DLC Uthibitisho wa ufanisi wa nishati. Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji kwa bidhaa za taa. Hutumiwa kwa shughuli za ununuzi wa serikali, miradi ya ruzuku, na kuimarisha ushindani wa soko.