Mengapa optoisolator berwarna putih?

8

Saya perhatikan bahwa sebagian besar opto-isolator (optocoupler, opto-triacs) memiliki paket putih. Mengapa demikian?

opto-isolator packages m .lin
sumber
5
Saya hanya melihat yang hitam
endolith

Jawaban:

11

Ringkasan:

  • Dalam perangkat optocoupler yang pada dasarnya identik terlepas dari warna putih atau hitam, lembaran pabrikan akan menunjukkan perbedaan dalam kecepatan perpindahan dan kinerja termal, putih lebih unggul dalam setiap kasus.

  • Parameter fisik yang paling menonjol dari perangkat yang sebenarnya adalah kapasitansi yang jauh lebih rendah untuk paket putih. Tampaknya kapasitansi yang lebih rendah disebabkan oleh konstanta dielektrik yang berbeda dalam material putih dan bahwa kapasitansi yang lebih rendah memungkinkan perpindahan yang lebih cepat.

  • Banyak kurva perbandingan "putih versus hitam pada grafik yang sama" tersedia di lembar data yang dikutip.

  • Kinerja termal dari bahan putih berada dalam kisaran yang diharapkan dari karakteristik radiasi superior (dan mungkin juga meningkatkan konduktivitas termal.)

  • Perhatikan bahwa banyak IC awal berwarna putih karena penggunaan paket keramik - sangat berbeda dari bahan yang dipertimbangkan di sini.

PERBEDAAN BERBASIS DATA-LEMBAR

  • Beberapa perbedaan signifikan hingga sangat signifikan terbukti antara bagian yang tampaknya identik atau hampir identik di mana lembar data menyediakan data pkg putih dan hitam komparatif. Namun, beberapa pabrikan tidak menawarkan alternatif putih dan hitam untuk nomor komponen industri yang sama di mana yang lain memberikan pilihan (mis. Fairchild menawarkan putih & hitam untuk 4N25).

Di mana pilihan warna ditawarkan, perbedaan yang paling menonjol adalah

  • Peningkatan 1,5x3x peningkatan waktu switching untuk paket putih dibandingkan dengan hitam.

  • Agak perilaku termal lebih baik dari paket putih.

    Ketatnya korelasi agak dimanjakan oleh pabrikan yang membuat perbedaan mekanis sangat kecil yang hampir pasti tidak relevan tetapi menyisakan sejumlah kecil ketidakpastian.

Perbedaan yang dapat dilihat, berdasarkan lembar data dunia nyata meliputi:

  • Paket putih memiliki karakteristik termal yang lebih baik.

    Resistansi termal lebih rendah dan

    Bagian dapat diturunkan pada jumlah yang lebih kecil per derajat kenaikan suhu sekitar.

    Pembuangan maksimum yang diizinkan bisa lebih tinggi.

  • Input ke kapasitansi Ouput lebih rendah untuk paket putih - mungkin karena perbedaan konstanta dielektrik.

  • Kecepatan perpindahan lebih cepat untuk paket putih. Bervariasi dengan resistor beban. Toff memengaruhi lebih dari Ton tetapi keduanya berbeda secara signifikan. Ton 2x lebih cepat 3x dalam Putih !!!

Contoh dari semua hal di atas dapat dilihat pada Lembar Data untuk Faichild 4N28 optocoupler

Versi 4N28 ini dapat diperoleh dalam warna putih (dengan sufiks "-M") atau berwarna hitam. Perbedaan lembar data yang diterbitkan meliputi:

  • Disipasi daya total. 250 mW pada 25C dalam setiap kasus tetapi diturunkan per derajat C pada

    Hitam - 3,3 mW
    Putih - 2,94 mW.

  • Rata-rata input maju DC saat ini. Perhatikan bahwa ini tampaknya bertentangan dengan tren tetapi tidak secara langsung berhubungan secara termal.

    Hitam - 100 mA
    Putih - 60 mA

  • LED - disipasi daya dan derating per derajat C. Sekali lagi, "pesan campuran".

    Hitam - 150/2 Putih - 120 / 1,41.

  • Detipasi daya detektor. 150 mW pada 25C dalam setiap kasus tetapi diturunkan per derajat C pada

    Hitam - 2,0 mW
    Putih - 1,76 mW.

  • Input - Tegangan isolasi keluaran. Hasil yang aneh tetapi mereka tampaknya berbeda. Perhatikan bahwa 5300 VAC RMS = 7500 VAC_peak untuk gelombang sinus. Meskipun alasan untuk spesifikasi "berbeda tapi sama" ini dapat diperdebatkan, itu aneh dan menyesatkan untuk menentukannya dengan cara ini. Untuk gelombang sinus murni spesifikasi ini identik tetapi satu untuk 1 menit dan lainnya untuk 1 detik.

    Hitam - 5300 VAC RMS, 60 Hz, 1 menit

    Putih - puncak 7500 VAC, 60 Hz, 1 detik

  • Kapasitansi Isolasi . Ini tampaknya penting untuk beberapa aplikasi, tetapi mereka masing-masing menentukan sedikit berbeda, yang mencegah perbandingan tertentu. Perhatikan bahwa sementara nilai White hanya 40% dari nilai Black, yang tampaknya sangat signifikan, White max adalah 1000% o Whitetypical tetapi Black tipikal tidak disebutkan. Sangat ceroboh.

    Hitam - khas 0,5 pF

    Putih - khas 0,2 pF, maks 2 pF.

  • Dimensi paket. Agh! Idiot.

    Versi hitam dan putih memiliki spesifikasi paket mereka sendiri dan ada berbagai perbedaan dimensi kecil di banyak dimensi di masing-masing melalui lubang, SMD dan versi spasi 0.4 ". :-(.

  • Absolute Current Transfer Ratio - CTR.

    Tidak ada perbedaan antara putih dan hitam dalam data numerik.

    Ini tampaknya salah berdasarkan kesimpulan yang dapat diambil dari data RKPT relatif.

  • Rasio Transfer Saat Ini Normal - CTR. Idiot lagi, sepertinya.

    Sumbu grafik adalah skala yang berbeda (praktik yang sangat buruk)
    Normalisasi ke CTR = 1 relatif pada 10 mA mencegah perbandingan penuh.
    Puncak hitam wrt lebih tinggi 10 mA dan pada mA lebih rendah dari putih.

  • Kecepatan Switching. Ton, Toff, Trise, Tfall. Grafik halaman 8. Ini bervariasi dengan tahanan beban, terutama Tr dan Toff yang bergantung pada konstanta waktu resistor pullup dan kapasitansi perangkat.

  • Pada nilai resistor beban tipikal (1k ke 10k) Ton sekitar 2x hingga 3x lebih cepat untuk paket putih !!!

    Pada beban 1k Toff black adalah sekitar 1,5x Toff white

    Pada beban 10k, Toff black sekitar 2.2x Toff white

    Pada beban 100k (luar biasa tinggi) Toff black sekitar 3x Toff white

Catatan: Ukuran sampel yang menjadi dasar di atas sangat kecil. Namun, perbedaannya tampaknya nyata dan signifikan.

Russell McMahon
sumber
2
Anda harus berhati-hati tentang korelasi semu. Tidak ada alasan fisik mengapa putih harus lebih cepat, jadi itu mungkin korelasi semu. Ini seperti "Orang dengan kaki kecil buruk dalam fisika materi berkepadatan tinggi". Memang benar: anak-anak tidak mengerti fisika HDM dan mereka memiliki kaki yang kecil. Hanya saja, jangan menempatkan "karena itu" atau "karena" seperti itu di antara pernyataan yang tampaknya berkorelasi.
stevenvh
1
Anda harus berhati-hati tentang pernyataan absolut, saya pikir :-). Dan Anda harus memeriksa untuk melihat apakah kemungkinan pertalian fisik telah disarankan dalam jawaban (alias saya). Seperti dalam kasus ini. Korelasi tidak membuktikan sebab akibat, seperti yang selalu mereka katakan - TETAPI jika kausalitas itu ada, berguna untuk menemukannya. yaitu sepertinya konstanta dielektrik enkapsulant yang digunakan secara signifikan memengaruhi kapasitansi antar dan intra elektroda dan / atau interstruktur dan bahwa ini mempengaruhi konstanta waktu. Melihat grafik switching time dalam dokumen yang dikutip memberikan kepercayaan yang baik untuk teori ini ..
Russell McMahon
Sentuh. Orang akan menerima begitu saja, seperti tidak ada alasan fisik mengapa putih harus lebih cepat, atau perbedaan mekanis yang sangat kecil hampir pasti tidak relevan ;-)
stevenvh
@stevenh - Anda akan, saya yakin, menghargai bahwa komentar tentang perbedaan fisik, tentu saja [tm], pertimbangan teknis yang dipertimbangkan berdasarkan fakta yang tersedia (ditambah lambaian tangan dan beberapa ikan mati) dan dibuat hanya setelah dengan hati-hati [tm] membandingkan diagram dimensi untuk 3 pkg tipe x 2 warna dan melihat apakah misalnya perbedaan antara White_1 dan Blk_1 dicocokkan dalam W2 / B2 & W3 / B3. Mereka tidak konsisten. Warna tetapi bukan pkg digambarkan dalam detail dan karena perbedaan pkg tidak saling berhubungan dengan perubahan spesifikasi, saya pikir pernyataan itu "aman".
Russell McMahon
1
Kenyataan di atas benar (terlepas dari ikan). Jika saya akan mengatakan hal-hal seperti "... perbedaan mekanis sangat kecil yang hampir pasti tidak relevan ..." Saya (hampir selalu) mencoba untuk memastikan bahwa pernyataan seperti itu dianggap sebagai pertimbangan. Ini mungkin didasarkan pada penelitian atau pemeriksaan yang luas, atau pengalaman yang luas atau, lebih biasanya, campuran. Kadang-kadang saya "hanya mengatakan sesuatu" tapi semoga jarang. Bahkan jawaban awal saya, yang sekarang saya anggap salah (alias 'tidak ada alasan') didasarkan pada pengalaman dan beberapa pemeriksaan lembar data. Ternyata tidak cukup.
Russell McMahon
4

Mereka tidak selalu. Bahkan, saya melihat sangat sedikit optoisolator putih. Di bawah ini adalah catu daya yang dilepas dari TV; ada dua opto hitam menonjol melintasi batas tegangan tinggi.

Optoisolator pada catu daya

Alasannya mungkin untuk keselamatan atau untuk membantu identifikasi. Sebagai contoh, mengapa sebagian besar kapasitor kelas Y berwarna biru? Pada jalur perakitan atau selama perbaikan, ini akan mencegah pencampuran kapasitor dengan perangkat lain, yang tidak diberi peringkat untuk aplikasi yang sama. Mungkin ada alasan lain juga; mungkin bahan tertentu (mungkin keramik bukan plastik) yang terbuat dari optoisolator putih lebih kasar berkaitan dengan kerusakan eksternal atau dapat mempertahankan tegangan yang lebih tinggi. Mungkin insinyur yang mendesain mereka hanya suka white chip;).

Thomas O
sumber
Saya tidak mengatakan semuanya putih, tetapi sebagian besar yang saya beli berwarna putih. Teori keamanan masuk akal.
m.Alin
1
Gagasan yang menarik, terutama karena sebagian besar penggantian chip akan menghasilkan produk yang tidak berfungsi, tetapi tidak aman. Menempatkan IC di mana optoisolator seharusnya pergi dapat menciptakan situasi berbahaya dengan koneksi galvanik menjembatani penghalang isolasi. Bergantung pada apa yang seharusnya dilakukan oleh OPTO, bahkan dapat dibayangkan bahwa sebuah perangkat tampaknya berfungsi sebagian besar, meskipun dalam kondisi berbahaya.
supercat
2

Argumen keamanan Thomas tidak terdengar buruk, tetapi kemudian Anda akan mengharapkan mereka semua menjadi putih, dan dia memberi dirinya contoh balik.
Jadi tidak semua optocoupler berwarna putih, meskipun saya hanya melihat sedikit yang tidak, tetapi juga bukan satu-satunya IC putih:

IC putih

Ini adalah paket dari jaringan resistor, yang bukan IC klasik (simplistically: artinya banyak transistor), sama seperti optocoupler (memiliki penghalang di antara kedua bagian itu). Jadi ada optocoupler putih dan hitam, dan IC putih mungkin atau tidak mungkin optocoupler. Saya tidak berpikir ada alasan teknis khusus.

stevenvh
sumber