为什么光隔离器是白色的?


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我注意到大多数光电隔离器(光电耦合器,光电三端双向可控硅开关)都有白色封装。这是为什么?


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我只看过黑色的
衣服

Answers:


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摘要:

  • 在除了白色或黑色以外基本相同的光耦合器器件中,制造商的数据表显示出开关速度和热性能方面的差异,白色在每种情况下均优越。

  • 实际设备中最值得注意的物理参数是白色封装的电容要低得多。较低的电容似乎是由白色材料中不同的介电常数引起的,较低的电容可能会加快开关速度。

  • 引用的数据表中提供了许多详细的“同一图表上的白色与黑色”比较曲线。

  • 白色材料的热性能在优越的辐射特性(可能还会提高导热性)的预期范围内。

  • 请注意,由于使用陶瓷封装,许多早期的IC都是白色的-与此处考虑的材料完全不同。

基于数据表的差异

  • 在其他明显相同或几乎相同的零件之间,数据表提供了比较的白色和黑色pkg数据,这之间存在一些明显的差异。但是,有些制造商在其他行业可以选择的同一行业标准零件编号上不提供白色和黑色替代品(例如,飞兆半导体为4N25提供白色和黑色)。

提供颜色选择的地方,最明显的区别是

  • 与黑色包装相比,白色包装的开关时间缩短了1.5到3倍。

  • 白色封装具有更好的热性能。

    制造商制造微小的机械差异几乎可以肯定相关性的紧密性,这些差异几乎可以肯定是不相关的,但是却留下了非常小的不确定性。

根据实际数据表可以看出的差异包括:

  • 白色封装具有更好的热特性。

    热阻较低,

    周围温度每升高一度,零件就可以降额使用。

    最大允许耗散可能更高。

  • 对于白色封装,Ouput电容的输入较低-可能是由于介电常数不同。

  • 白色包装的开关速度更快。随负载电阻变化。Toff的影响大于Ton,但两者的差异却很大。在白色中音调快2到3倍!!!

以上所有示例均可在Faichild 4N28光耦合器数据表中找到

可以用白色(带“ -M”后缀)或黑色获得此版本的4N28。已发布的数据表差异包括:

  • 总功耗。在每种情况下,在25°C下为250 mW,但在每摄氏度下会降低

    黑色-3.3 mW
    白色-2.94 mW。

  • 直流平均正向输入电流。请注意,这似乎与趋势背道而驰,但显然与热量没有直接关系。

    黑色-100 mA
    白色-60 mA

  • LED-功耗和每摄氏度降额。同样,出现“混合消息”。

    黑色-150/2白色-120 / 1.41。

  • 检测器功耗。在每种情况下,在25°C下为150 mW,但在每摄氏度下会降低

    黑色-2.​​0 mW
    白色-1.76 mW。

  • 输入-输出隔离电压。奇怪的结果,但它们似乎确实有所区别。请注意,对于正弦波,5300 VAC RMS = 7500 VAC_peak。尽管对此“不同但相同”的规范的原因尚有争议,但以这种方式指定它是奇怪且令人误解的。对于纯正弦波,这些规格相同,但一个规格为1分钟,另一个规格为1秒。

    黑色-5300 VAC RMS,60 Hz,1 分钟

    白色-7500 VAC峰值,60 Hz,1

  • 隔离电容。对于某些应用程序来说,这似乎很重要,但是它们各自的规格略有不同,这会阻止某些比较。请注意,尽管“白色”值仅是“黑色”值的40%,这似乎很显着,但“白色”最大值为“白色”值的1000%,但未说明 “黑色”典型值。很草率。

    黑色-典型值为0.5 pF

    白色-典型值为0.2 pF,最大2 pF。

  • 包装尺寸。啊!蠢货

    黑色和白色版本具有自己的封装规格,并且在通孔,SMD和0.4“间距版本中,每个尺寸的许多尺寸上都有较小的尺寸差异。

  • 绝对电流传输率-CTR。

    数字数据中的白色和黑色之间没有区别。

    基于从相对点击率数据得出的推论,这似乎是错误的。

  • 归一化电流传输率-CTR。看来又白痴了。

    图轴是不同的比例(非常差的实践)
    ,相对于10 mA的相对CTR = 1进行归一化会导致无法进行全面比较。
    黑色的峰值比白色的峰值 10 mA,而黑色的峰值更低

  • 开关速度。吨,托夫,三叉戟,摔跤。第8页的图表。这些图表随负载电阻而变化,尤其是Tr和Toff,它们取决于上拉电阻的时间常数和器件电容。

  • 在典型的负载电阻值(1k至10k)下,白色封装的Ton大约快2到3倍!!!

    在1k负载下,Toff黑色约为1.5x Toff白色

    在10k负载下,Toff黑色约为2.2倍Toff白色

    在100k负载(异常高)下,Toff黑色约为Toff白色的3倍


注意:以上基于的样本量非常小。但是,这些差异确实是真实而重大的。


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您必须注意伪关联。没有物理原因可以使白色更快,因此这可能是伪相关。这就像“脚小了的人在高密度物质物理学上不好”。的确是这样:孩子们不懂HDM物理,而且脚还小。只是不要在明显相关的语句之间放置“因此”或“因为”。
stevenvh 2011年

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我认为,您必须注意绝对声明:-)。而且,您必须检查(也就是我的)答案中是否建议了可能的物理联系。就像在这种情况下一样。正如他们总是说的那样,关联并不能证明因果关系-但是,如果因果关系存在,找到它就很有用。即,所用密封剂的介电常数似乎会显着影响电极间和电极间和/或结构间电容,并且这会影响时间常数。看看引用的文档中的切换时间图,可以很好地证明这一理论。.–
罗素·麦克马洪

触摸。人们会一直认为事情是理所当然的,例如没有物理上的理由为什么白人应该更快,或者几乎没有机械差异是不相关的;-)
stevenvh 2011年

@stevenh-我敢肯定,您的赞赏是关于微小的物理差异,当然是[tm],是根据可用事实(加上挥手和几条死鱼)进行的工程判断。仅在仔细比较3种pkg类型x 2种颜色的尺寸图并查看W1 / B2和W3 / B3中White_1和Blk_1之间的差异是否匹配之后,才能进行此操作。他们不一致。颜色(而不是pkgs)被详细地绘制成图形,并且由于pkg的差异与规格更改没有很好的相关性,我认为陈述是“ safish”。
罗素·麦克马洪

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以上实际上是正确的(除了鱼)。如果我要说“……几乎可以肯定不相关的……微小的机械差异……”之类的东西,我(几乎总是)试图确保这样的主张被认为是正确的。它可能基于广泛的研究或检查,或者广泛的经验,或更常见的是有些混合。有时我“只是说些什么”,但希望很少消失。甚至我原来认为是不正确的答案(又称“没有理由”)都是基于经验和对数据表的检查。事实证明,后者不够。
罗素·麦克马洪

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他们并不总是如此。实际上,我看到的白色光隔离器很少。下面是从电视上卸下的电源;有两个突出的黑光越过高压边界。

电源上的光隔离器

原因可能是出于安全或有助于识别。例如,为什么大多数Y类电容器是蓝色的?在装配线上或在维修过程中,这将防止电容器与其他设备(不能用于同一应用)混用。也可能有其他原因;制成白色光隔离器的特定材料(可能是陶瓷而不是塑料)在外部损坏方面更坚固,或者可以承受更高的电压。也许设计它们的工程师只是喜欢白芯片;)。


我不是说它们都是白色的,但是我买的大多数都是白色的。安全理论是有道理的。
m.Alin,2011年

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有趣的概念,尤其是因为大多数芯片替代产品都会导致产品无法运行,但并非绝对不安全。将IC放置在应该使用光隔离器的地方可能会造成危险情况,因为电流连接会桥接隔离栅。根据光子应该做什么,甚至可以想象,尽管存在危险情况,设备似乎仍可以正常工作。
supercat


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托马斯(Thomas)的安全论点听起来不错,但是您会期望它们都是白色的,而他给了自己一个反例。
因此,并不是所有的光耦合器都是白色的,尽管我只看到了很少的白色,但它们也不是唯一的白色IC:

白IC

这是电阻器网络的封装,它不是经典的IC(简单来说:意味着很多晶体管),就像光耦合器(在这两个部分之间都有障碍)一样。因此,有白色和黑色光耦合器,并且白色IC可能是也可能不是光耦合器。我认为没有特定的技术原因。

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