Bauelemente

Wie ein Optokoppler mit geringer Bauform entstand

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Kleineres Gehäuse

Mit der DMC-Technik verbindet man die Vorteile der traditionellen Over-Under-Konstruktion und damit eine gute Gleichtaktunterdrückung bei stabilen internen Kriechstrecken mit kleinerem Gehäuse mit der traditionellen koplanaren Konstruktion aus einfacherer Bestückungsprozess, gute Isolation sowie bessere Stromübertragungsrate.

Die Abmessungen des neu entwickelten Ein-Kanal-Optokopplers, der unter der Bezeichnung CTP17 geführt wird, betragen 4,0 mm x 2,5 mm x 1, 5 mm und der Pin-Abstand liegt bei 1,27 mm. Das Innenleben im Gehäuse besteht aus einer Infrarot-LED, die optisch mit einem Phototransistor gekoppelt ist. Die Isolationsspannung beträgt 2,5 kVrms/min und hat einen physischen internen Isolationsabstand von ≥0,4 mm. Die externe Kriechstrecke beträgt 2,8 mm.

Geringe Ströme in der Praxis

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kopplern, die bei den im Markt typischen Testbedingungen IF = 5 mA und UCE = 5 V einen garantierten Gleichstrom-Übertragungsverhältnis (CTR= Current Transfer Ratio) aufweisen, wird beim CTP17 der CTR bei den Parametern 1 mA/5 V definiert. Der geringere Strom spiegelt dabei die tatsächlich in der Praxis vorkommenden geringen Ströme wider, was das Verhalten wesentlich besser darstellt, sodass der Entwickler ein praxisnahes Bild erhält. Darüber hinaus wird ein Minimum CTR von 50 Prozent garantiert bei 1 mA/0,4 V, wenn der Phototransistor in der Sättigung ist.

Bei der CTR-Auswahl (1 mA/5 V) wurden zwei Klassen ausgewählt: A-Rank: 100 bis 300 Prozent und das B-Rank von 200 bis 400 Prozent. Ein weiteres wichtiges Merkmal des Bausteins CTP17 ist, dass er eine hohe Betriebstemperatur von 110 und 125° C bietet. Damit hat der Entwickler mehr Flexibilität und es wird in jedem Design eine höhere Integration garantiert.

Die Bilder 3 und 4 zeigen einige der CTR-Leistungskurven bei unterschiedlichen Kollektor-Emitter-Spannungen (UCE) und Temperaturbereichen von -55 bis 125 °C jeweils bei verschiedenen Vorwärtsströmen IF. Bei einem IF von weniger als 1 mA arbeitet der Optokoppler im linearen Bereich.

Der CTP17 ist zu 100 Prozent bleifrei sowie RoHS konform. Außerdem bietet der Baustein optional eine halogenfreie Auswahl, um alle Vorlagen für grüne Umweltinitiativen zu erfüllen.

Erweiterte Versionen des Ein-Kanal-Optokopplers lassen sich mit diesem neuen Gehäuse-Design recht unkompliziert umsetzen, indem die Platine und der Gehäusekörper in der Breite erweitert werden, um eine Dual- und Quad-Kanal-Version zu ermöglichen. Außerdem können durch Verlängerung der Platine in Zukunft auch Koppler mit erhöhten Isolationsspannungen produziert werden.

* Mike Kiraly ist Produktmanager Protection Devices bei Endrich Bauelemente und KW Chai ist Senior Director of Global Marketing & Sales bei CT Micro.

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