A CT Micro vállalatról
A CT Micro International Corporation egy vevőorientált, technológiavezérelt vállalkozás (Customer oriented & Technology driven), melyet azért alapítottak, hogy élvonalbeli műszaki tartalmat foglaljanak bele a piac legkomolyabb elvárásainak megfelelő termékeikbe. Az alapítók és a cég vezetői, évtizedes fejlesztői, marketing- és értékesítési tapasztalattal rendelkező technikai szakemberek az optoelektronika és a diszkrét MOSFET félvezető-technika területén. A technikai vezetés és a topmenedzsment tagjai is több mint 15 éve foglalkoznak infravörös komponensekkel, úgyhogy minimális idő befektetésével és csekély erőbedobással képesek a piaci igényeknek megfelelő termék implementálására. A célterület – többek között – a fogyasztási termékek, a háztartási gépek és az ipari berendezések piaca. Tudva azt, hogy a legjobb minőségű termékekhez a legkiválóbb komponensekre van szükség, a CT MICRO a tervezés és a gyártás során is világszínvonalú minőségbiztosítási rendszert üzemeltet.
A világ legvékonyabb tranzisztorkimenetű optocsatolója
Az optocsatolók világában a „legvékonyabbnak” lenni nem mindennapi kihívás, hiszen minél méretesebb a komponens, annál több fizikai szigetelés szükséges a szétválasztott rendszerek közti nagy potenciálkülönbség biztonságos fenntartására. A ma kapható legvékonyabb komponensek esetenként nem alkalmasak egyes speciális vevői igények kielégítésére: ilyenkor van szükség az olyan megoldásokra, amiket a CT MICRO kínál. A gyártó hajlandó a fizikai határok feszegetésére és képes a lehető legvékonyabb komponens kifejlesztésére. Ez az új DFN tokozás a standard 2 mm magas Mini-Flat (SOP) tokozásnál 25%-kal, a leggyakoribb 4PDIP (DIL) tokozásnál pedig 60%-kal alacsonyabb, melyet CT Micro Double-Molded Co-Planar (DMC™) technológiájának alkalmazásával sikerült elérni.
Ez az Ultra-Flat tokozás lehetővé teszi a legvékonyabb elektronikai végtermék létrehozását, ami találkozik a piac helytakarékossági elvárásaival.
Ami az optocsatoló belső felépítését illeti, ha az IR LED és fototranzisztor egy síkban, egymás mellett helyezkedik el, co-planar, azaz egysíkú elrendezésről beszélünk. Ilyenkor a tokozás belsejében valamilyen visszaverő anyag biztosítja az optikai csatolást. Ha a LED és a fototranzisztor egymás alatt, szembenézve kerül beépítésre, akkor „over-under” konstrukcióról beszélünk. Előbbi előnye, hogy fix szigetelési vastagság állítható elő, mellyel nagy átütési szilárdság érhető el, és a közös módus zajelnyomása is jobb lesz, mivel az „over-under” konstrukcióval ellentétben a bemenet és a kimenet között nem épül fel kapacitív töltés. Az „over-under” elrendezés viszont a CTR pontosabb beállíthatóságát biztosítja (current transfer ratio – CTR – az optocsatoló áramátviteli aránya).
Az egysíkú elrendezés további előnye, hogy a LED és a fototranzisztor azonos leadframe-n helyezkedik el, nincs szükség a bemeneti és kimeneti leadframe-k pozicionálására.
A CT Micro mérnökei egyesítették az egysíkú („co-planar”) és az „over-under” elrendezések előnyeit. Az adó és a vevő egy miniatűr NYÁK-lemezre kerül, így biztosítva az egy síkban történő elhelyezést. A 2,5 kVRMS átütési szilárdság akár 0,4 mm feletti fix méretű belső fizikai szigetelési távolság alkalmazásával tartható fenn, mely akkor sem változik, ha a leadframe-t mechanikai hajlítóerő éri. A belső átlátszó és reflektív kitöltőanyagok közel azonos hőtágulásúak, így a mechanikai tulajdonságok is jók lesznek. Az első fröccsöntéssel az áttetsző kitöltőanyag kerül az optoelemek fölé, majd a második fázisban a reflektív kitöltőanyag és a tokozás épül fel.
A tervezési technológia lehetővé teszi 2 és 4 csatornás változatok létrehozását. A jövőben a hordozóanyag további fejlesztésével még nagyobb átütési szilárdságú változatok is készíthetők, emellett helytakarékos változatok is rövid idő alatt fejleszthetők.
Ami az optikai viselkedést illeti, először a CTR fogalmát kell tisztáznunk.
Az optocsatoló áramátviteli aránya (current transfer ratio – CTR) a tranzisztorok DC áramerősítésével (hFE) analóg fogalom, és a kimeneti áram (IC) nagyságának a bemeneti áramhoz (If) viszonyított arányát adja meg.
CTR(%) = (IC/If) x 100,
A CTR ugyanolyan fontos jellemzője az optocsatolónak, mint az átütési szilárdság, és az alábbi tényezőktől függ:
- az infra LED-meghajtó áramától (IF),
- a környezeti hőmérséklettől,
- az optocsatoló öregedésétől.
Ezért a tervezés során a CTR-re külön figyelmet kell fordítani, mert amennyiben a dizájn nem megfelelő tűréssel rendelkezik, a kimenet szintje esetleg túl alacsony lesz, ez pedig a rendszer hibás működéséhez vezet.
A CTR függését a bemeneti áramtól – általános optocsatolók esetén – a fenti ábrán tekinthetjük át. Megfigyelhető, hogy alacsony (If = 1 mA) és magas bemeneti áramú területen (If = 20 mA) a CTR különböző módon csökken: alacsony áram esetén kritikus az If helyes megválasztása, mert rossz méretezés esetén az Ic túl kicsi lehet, ez pedig hibás működéshez vezet.
A CT Micro a CTP17 esetén garantálja a CTR 100–300% közti értékét If = 1 mA/ Vce = 5 V esetére az alacsony meghajtóáramú flexibilis dizájn támogatására és a jó hatásfok elérésére.
Míg a LED fényhasznosítása a környezeti hőmérséklet emelkedésével csökken, addig a tranzisztor erősítése növekszik, így az optocsatoló CTR-értéke e két ellentétes hatás eredőjeként az ábrán látható módon függ a hőmérséklettől:
A kiterjesztett –55 ... 125 °C működési hőmérséklet-tartománynak és a hosszú idejű stabilitásnak köszönhetően az ipari környezeti elvárásoknak ez az optocsatoló messzemenőkig megfelel.
A mára szinte kötelező RoHS (100% Pb-mentes) és REACH-megfelelőségen túl rendelhető halogénmentes kivitel is, az UL és VDE tanúsítványok megszerzése is folyamatban van.
A sorozatgyártás 2017 első negyedévében megindul, de mérnöki minták már 2016 vége óta rendelhetők.
