6-Pin DIP通用光电达林顿光耦合器：4N29M等型号详解

在电子工程师的日常设计中，光耦合器是一种常用的器件，它能在电路之间实现电气隔离并传输信号。今天我们来详细探讨4N29M、4N30M、4N32M、4N33M、H11B1M和TIL113M这几款6-Pin DIP通用光电达林顿光耦合器。

文件下载：TIL113M-D.pdf

一、公司与命名变更说明

Fairchild Semiconductor已被ON Semiconductor整合。由于ON Semiconductor的产品管理系统无法处理带有下划线（_）的零件命名，Fairchild零件编号中的下划线将更改为破折号（-）。大家在使用时需到ON Semiconductor网站核实更新后的设备编号，最新的订购信息可在www.onsemi.com查询。若有系统集成相关问题，可发邮件至[e-mail]。

二、光耦合器特性

（一）基本特性

这些光耦合器具有对低输入驱动电流的高灵敏度，并且满足或超过所有JEDEC注册规范。

（二）安全与法规认证

具备多项安全和法规认证：

• UL1577认证，可承受4,170 VAC RMS电压1分钟。
• 符合DIN - EN/IEC60747 - 5 - 5标准，峰值工作绝缘电压为850 V。

三、应用领域

该光耦合器适用于多种场景：

• 低功率逻辑电路：在对功率要求较低的逻辑电路中，它能稳定地实现信号传输和电气隔离。
• 电信设备：保障电信设备中信号的可靠传输，同时避免不同电路之间的干扰。
• 便携式电子设备：其小巧的封装和低功耗特性适合便携式设备的设计需求。
• 固态继电器：用于固态继电器中，实现控制信号与负载电路的隔离。
• 不同电位和阻抗的接口耦合系统：可以在不同电位和阻抗的电路之间进行有效的信号耦合。

四、产品描述

这几款光耦合器采用砷化镓红外发射器与硅平面光电达林顿管进行光耦合。

五、安全与绝缘评级

（一）安装与气候分类

• 安装分类：对于额定电源电压 < 150 V RMS和 < 300 V RMS的情况，安装类别为I - IV。
• 气候分类：为55/100/21。
• 污染度：为2。
• 比较跟踪指数：为175。

（二）电气绝缘参数

参数	数值	单位
输入 - 输出测试电压（方法A）	1360	V峰值
输入 - 输出测试电压（方法B）	1594	V峰值
最大工作绝缘电压	850	V峰值
最高允许过电压	6000	V峰值
外部爬电距离	≥ 7	mm
外部间隙（普通）	≥ 7	mm
外部间隙（选项TV，0.4"引脚间距）	≥ 10	mm
绝缘厚度	≥ 0.5	mm
外壳温度	175	°C
输入电流	350	mA
输出功率	800	mW
绝缘电阻（TS时，VIO = 500 V）	> 10⁹	Ω

这些参数表明了光耦合器在不同条件下的绝缘性能和安全限制。在设计电路时，工程师需要依据这些参数来确保电路的安全性和可靠性。

六、绝对最大额定值

（一）整体设备

• 存储温度： - 40 至 + 125 °C
• 工作温度： - 40 至 + 100 °C
• 结温： - 40 至 + 125 °C
• 引脚焊接温度：260 °C持续10秒
• 总设备功率耗散（TA = 25°C）：270 mW，25°C以上以3.3 mW/°C降额

（二）发射器

• 连续正向电流：80 mA
• 反向电压：3 V
• 峰值正向电流（300 µs，2%占空比）：3.0 A
• LED功率耗散（TA = 25°C）：120 mW，25°C以上以2.0 mW/°C降额

（三）探测器

• 集电极 - 发射极击穿电压：30 V
• 集电极 - 基极击穿电压：30 V
• 发射极 - 集电极击穿电压：5 V
• 探测器功率耗散（TA = 25°C）：150 mW，25°C以上以2.0 mW/°C降额
• 连续集电极电流：150 mA

在实际使用中，绝对不能让器件承受超过这些额定值的应力，否则可能会损坏器件，影响其性能和可靠性。

七、电气特性

（一）单个组件特性

在(T_{A}=25^{circ} C)的条件下，单个组件特性如下：

• 发射器：
  • 输入正向电压（(I_{F} = 10 mA)）：4NXXM典型值为1.2 V，最大值为1.5 V；H11B1M、TIL113M最小值为0.8 V，典型值为1.2 V，最大值为1.5 V。
  • 反向泄漏电流（(V{R} = 3.0 V)）：4NXXM典型值为0.001 µA，最大值为100 µA；(V{R} = 6.0 V)时，H11B1M、TIL113M典型值为0.001 µA，最大值为10 µA。
  • 电容（(V_{F} = 0V)，(f = 1.0 MHz)）：所有型号典型值为150 pF。
• 探测器：
  • 集电极 - 发射极击穿电压（(I{C} = 1.0 mA)，(I{B} = 0)）：4NXXM、TIL113M最小值为30 V，典型值为60 V；H11B1M最小值为25 V，典型值为60 V。
  • 集电极 - 基极击穿电压（(I{C} = 100 µA)，(I{E} = 0)）：所有型号最小值为30 V，典型值为100 V。
  • 发射极 - 集电极击穿电压（(I{E} = 100 µA)，(I{B} = 0)）：4NXXM最小值为5.0 V，典型值为10 V；H11B1M、TIL113M最小值为7 V，典型值为10 V。
  • 集电极 - 发射极暗电流（(V_{CE} = 10 V)，基极开路）：所有型号典型值为1 nA，最大值为100 nA。

（二）传输特性

传输特性分为直流和交流特性：

• 直流特性：
  • 集电极输出电流：不同型号在不同测试条件下有不同表现，如4N32M、4N33M（(I{F} = 10 mA)，(V{CE} = 10 V)，(I{B} = 10 mA)）最小值为50 mA（500%）；4N29M、4N30M（(I{F} = 10 mA)，(V{CE} = 10 V)，(I{B} = 10 mA)）最小值为10 mA（100%）等。
  • 饱和电压：不同型号在不同测试条件下也有所不同，如4NXXM（(I{F} = 8 mA)，(I{C} = 2.0 mA)）最大值为1.0 V；TIL113M（(I{F} = 8 mA)，(I{C} = 2.0 mA)）最大值为1.25 V。
• 交流特性：
  • 导通时间：4NXXM、TIL113M（(I{F} = 200 mA)，(I{C} = 50 mA)，(V{CC} = 10 V)，(R{L} = 100 Ω)）最大值为5.0 µs；H11B1M（(I{F} = 10 mA)，(V{CE} = 10 V)，(R_{L} = 100 Ω)）典型值为25 µs。
  • 关断时间：4N32M、4N33M、TIL113M（(I{F} = 200 mA)，(I{C} = 50 mA)，(V{CC} = 10 V)，(R{L} = 100 Ω)）最大值为100 µs；4N29M、4N30M（(I{F} = 200 mA)，(I{C} = 50 mA)，(V{CC} = 10 V)，(R{L} = 100 Ω)）最大值为40 µs；H11B1M（(I{F} = 10 mA)，(V{CE} = 10 V)，(R_{L} = 100 Ω)）典型值为18 µs。
  • 带宽：典型值为30 kHz。

（三）隔离特性

隔离特性方面：

• 输入 - 输出隔离电压（(t = 1)分钟）：最小值为4170 VAC RMS。
• 隔离电容（(V_{I - O} = 0 V)，(f = 1 MHz)）：典型值为0.2 pF。
• 隔离电阻（(V{I - O} = ±500 VDC)，(T{A} = 25°C)）：最小值为(10^{11} Ω)。

了解这些电气特性对于工程师在设计电路时选择合适的光耦合器以及优化电路性能至关重要。大家在实际设计中，是否会重点关注这些特性中的某一项呢？

八、典型性能曲线

文档中给出了多个典型性能曲线，包括LED正向电压与正向电流的关系、归一化CTR与环境温度的关系、CTR与RBE（饱和和不饱和）的关系、集电极 - 发射极饱和电压与集电极电流的关系、开关速度与负载电阻的关系、归一化导通时间和关断时间与RBE的关系以及暗电流与环境温度的关系等。这些曲线可以帮助工程师直观地了解光耦合器在不同条件下的性能变化，从而更好地进行电路设计和优化。

九、回流焊曲线

文档提供了回流焊曲线，在进行光耦合器的焊接时，必须严格按照该曲线进行操作，以确保焊接质量，避免因焊接不当影响器件性能。

十、订购信息

这些型号提供了多种封装和包装方式可供选择，如DIP 6 - Pin、SMT 6 - Pin（Lead Bend）等，包装方式有Tube（50 Units）和Tape and Reel（1000 Units）等。并且该订购编号系统适用于所有这几款器件。

十一、标记信息

光耦合器的顶部标记包含Fairchild标志、设备编号、DIN EN/IEC60747 - 5 - 5选项（仅在订购该选项的组件上出现）、一位数年份代码、工作周数字（范围从“01”到“53”）和组装封装代码。通过这些标记，工程师可以快速识别器件的相关信息。

综上所述，4N29M、4N30M、4N32M、4N33M、H11B1M和TIL113M这几款6 - Pin DIP通用光电达林顿光耦合器具有丰富的特性和广泛的应用场景。电子工程师在设计电路时，需要综合考虑其各项参数和性能曲线，以确保电路的安全性、可靠性和性能优化。大家在使用这些光耦合器的过程中，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。