Перейти к содержанию

4N25 и 4N35 — оптопары с фототранзистором и выводом базы

4N25 и 4N35 — самые известные оптопары с фототранзисторным выходом в корпусе DIP-6, у обеих вывод базы. Выглядят они одинаково, но гарантированный коэффициент передачи тока у 4N35 в пять раз больше. Разбираем по даташитам Vishay, чем отличаются семейства и что значат их параметры.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

4N25 и 4N35 — оптопары с фототранзисторным выходом: в корпусе DIP-6 инфракрасный светодиод на арсениде галлия и кремниевый n-p-n фототранзистор, у которого выведена база. Vishay называет семейство 4N25 отраслевым стандартом, а часть параметров в даташитах отмечена как зарегистрированные в JEDEC. Vishay среди применений называет детектор сети, управление герконовыми реле, обратную связь импульсных блоков питания и развязку логических земель. Как устроена оптопара и как считать её обвязку — в статье «Оптопара».

Распиновка

4N25 и 4N35, вид сверху: 1 анод, 2 катод, 3 не подключён, 4 эмиттер, 5 коллектор, 6 база4N351A2K3NC4E5C6Bвид сверху
4N25 и 4N35 в корпусе DIP-6, вид сверху
ВыводНазначение
1, 2анод и катод инфракрасного светодиода
3не подключён
4, 5эмиттер и коллектор фототранзистора
6база фототранзистора

Семейства и CTR

Главное различие — коэффициент передачи тока CTR: сколько процентов тока светодиода превращается в ток коллектора. По даташитам Vishay при напряжении коллектор–эмиттер 10 В:

МодельCTR, не меньшеТок светодиода
4N25, 4N2620 %10 мА
4N27, 4N2810 %10 мА
4N35, 4N36, 4N37100 %10 мА
4N35, 4N36, 4N37 при −55…+100 °C40 %10 мА
4N3820 %20 мА

Нижняя строка для 4N35 важна для расчёта: во всём диапазоне температур гарантировано лишь 40 %, а не 100 %. Схему рассчитывают по этому значению с запасом на старение светодиода — Vishay в ответах на частые вопросы отмечает, что срок службы оптопары определяется током светодиода и температурой.

Параметры

По даташитам Vishay при 25 °C:

Параметр4N254N35
Прямое напряжение светодиода1,3 В, до 1,5 В при 50 мА1,2 В, до 1,5 В при 10 мА
Ток светодиода, предел60 мА60 мА
Обратное напряжение светодиода, предел5 В6 В
Мощность светодиода, предел100 мВт70 мВт
Напряжение коллектор–эмиттер, гарантированный пробойот 30 Вот 30 В (4N38 — от 80 В)
Ток коллектора, предел50 мА50 мА
Темновой ток ICEO при 10 В5 нА, до 50 нА5 нА, до 50 нА
Темновой ток при 100 °C и 30 В—до 500 мкА
Насыщение выходадо 0,5 В при 2 мА и токе светодиода 50 мА—
Переключениефронт и спад по 2 мкс (10 мА, 100 Ом)включение и выключение по 10 мкс (2 мА, 100 Ом)
Испытательное напряжение изоляции5000 В ср. кв.5000 В ср. кв. в течение 1 с
Путь утечки и зазорот 7 ммот 7 мм
Рабочая температура−55…+100 °C−55…+100 °C

Времена переключения у двух даташитов измерены при разных условиях, поэтому сравнивать их напрямую нельзя. Темновой ток при нагреве резко растёт: у 4N35 — до 500 мкА при 100 °C и 30 В против 50 нА при 25 °C и 10 В. При высокоомной нагрузке этого хватит, чтобы закрытый выход читался как частично открытый.

Значения JEDEC и производителя

Номера 4N25–4N38 зарегистрированы в JEDEC, и в даташите Vishay параметры JEDEC отмечены сноской. Для изоляции значения расходятся: в JEDEC для 4N25 зарегистрировано 2500 В, для 4N26 и 4N27 — 1500 В, для 4N28 — 500 В, а Vishay испытывает все четыре на 5000 В. Оптопара другого производителя с тем же номером может иметь только значения JEDEC, поэтому для цепей безопасности смотрят даташит конкретного изготовителя.

Vishay также оговаривает: минимальные и максимальные значения проверяются, а типовые — результат инженерной оценки и даются для информации.

Вывод базы

База выведена на вывод 6. По ответам Vishay на частые вопросы, подключение базы ускоряет выключение: резистор от базы к эмиттеру даёт путь для заряда базы. Но он влияет и на CTR: часть фототока уходит через резистор, и выход открывается слабее. Если база не используется, её можно оставить свободной, однако высокоомный вывод работает как антенна и ловит наводки, поэтому Vishay советует соединить его с общим проводом выхода, то есть с эмиттером, через резистор большого сопротивления.

Исполнения

У 4N35 Vishay выпускает варианты корпуса: X006 — DIP-6 с расстоянием между рядами 400 mil, X007 и X009 — для поверхностного монтажа, с суффиксом T — в ленте. Исполнения X001, X016, X017T и X019T имеют допуск VDE.

Рассчитать резисторы входа и нагрузки поможет калькулятор оптопары, быстрые оптопары для UART — в карточке 6N137 и VO2611, другие — в разделе «Оптопары».

Частые вопросы

Какая распиновка у 4N35 и 4N25?

Одинаковая, по даташитам Vishay в корпусе DIP-6: 1 — анод светодиода, 2 — катод, 3 — не подключён, 4 — эмиттер фототранзистора, 5 — коллектор, 6 — база. Ключ на корпусе отмечает вывод 1. Так же расположены выводы у 4N26–4N28 и 4N36–4N38.

Чем 4N35 отличается от 4N25?

Главное — гарантированный коэффициент передачи тока: у 4N35 при токе светодиода 10 мА — не меньше 100 %, у 4N25 — не меньше 20 %. Поэтому 4N35 надёжнее насыщается при малом токе входа. Изоляция у обеих по Vishay 5000 В, корпус и выводы одинаковые; у 4N35 больше обратное напряжение светодиода — 6 В против 5 В.

Можно ли заменить 4N25 на 4N35?

Как правило, да: выводы совпадают, а CTR у 4N35 выше. Проверить стоит предельную мощность светодиода — 70 мВт у 4N35 против 100 мВт у 4N25 — и времена переключения при вашей нагрузке. Обратная замена, 4N35 на 4N25, рискованна: схема, рассчитанная на CTR от 100 %, может не насытить выход при CTR 20 %.

Почему у 4N25 в одних даташитах изоляция 5000 В, а в других 2500 В?

2500 В — значение, зарегистрированное в JEDEC для 4N25; для 4N26 и 4N27 там 1500 В, для 4N28 — 500 В. Vishay испытывает свои 4N25–4N28 на 5000 В. Если изоляция важна для безопасности, ориентируются на даташит конкретного производителя и маркировку его исполнения.

Источники

  1. Vishay Semiconductors. 4N25, 4N26, 4N27, 4N28: Optocoupler, Phototransistor Output, with Base Connection (Document Number 83725, Rev. 1.8, 07-Jan-10) — выводы DIP-6: 1 анод, 2 катод, 3 NC, 4 эмиттер, 5 коллектор, 6 база; CTR от 20 % у 4N25 и 4N26, от 10 % у 4N27 и 4N28 при 10 мА и VCE = 10 В; предельные режимы: IF 60 мА, VR 5 В, 100 мВт на входе, IC 50 мА, 150 мВт на выходе; VISO 5000 В, значения JEDEC 2500, 1500, 1500 и 500 В; VF 1,3 и до 1,5 В при 50 мА; BVCEO от 30 В, ICEO 5 и до 50 нА; VCE(sat) до 0,5 В при 2 мА и IF 50 мА; tr, tf 2 мкс при 10 мА и 100 Ом; путь утечки и зазор от 7 мм; −55…+100 °C; типовые значения — результат инженерной оценки, не проверяются
  2. Vishay Semiconductors. 4N35-X, 4N36-X, 4N37-X, 4N38: Optocoupler, Phototransistor Output, with Base Connection (Document Number 83717, Rev. 1.8, 16-Jan-12) — CTR от 100 % у 4N35–4N37 при 10 мА и от 20 % у 4N38 при 20 мА; от 40 % при −55…+100 °C; предельные режимы: IF 60 мА, VR 6 В, 70 мВт на входе, IC 50 мА, 150 мВт на выходе; VISO 5000 В в течение 1 с; VF 1,2 и до 1,5 В при 10 мА, до 1,7 В при −55 °C; BVCEO от 30 В (4N38 — 80 В); ICEO до 50 нА при 25 °C и до 500 мкА при 100 °C и 30 В; tвкл и tвыкл по 10 мкс при 5 В, 2 мА и 100 Ом; исполнения X006 (400 mil), X007 и X009 (SMD), X001 с допуском VDE
  3. Vishay. Transistor Output Optocouplers: Frequently Asked Questions (doc. 84360, Rev. 1.0, 2016) — в. 7 — напряжение насыщения обычно 0,25 В, до 0,4 В; в. 8 — вывод базы ускоряет выключение, но влияет на CTR и время; неподключённый вывод может ловить наводки, лучше соединить через резистор большого сопротивления; в. 11 — срок службы зависит от тока светодиода и температуры

Нашли ошибку?

Смотрите также