Puentes de Interfaz y USBEn producción

PC817

Fabricante: Sharp, Everlight Electronics, Lite-On, onsemi

Datos tomados de la hoja de datos: Sharp Corporation D2-A03101EN, 30 de septiembre de 2003

Optoacoplador Sharp PC817 (serie PC817X) de 4 pines con salida de fototransistor en encapsulados DIP-4 y SMD-4; aislamiento de 5000 Vrms, tensión de ruptura colector-emisor de 80 V y relación CTR del 50% al 600%.

EncapsuladosDIP-4, SMD-4

Tensión de alimentación3 – 35 V

Rango de temperatura-25 – 85 °C

Hoja de datos oficial (PDF)

Descripción técnica

El PC817 (serie PC817X) es un optoacoplador de 4 pines estándar en la industria fabricado por Sharp Corporation (hoja de datos D2-A03101EN). El dispositivo acopla ópticamente un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio (GaAs IRED) en la entrada con un fototransistor de silicio NPN de alta tensión en la salida, proporcionando un aislamiento galvánico de 5000 Vrms entre circuitos lógicos digitales y entornos industriales de alta tensión. La serie moderna PC817X cuenta con una tensión de ruptura colector-emisor (V_CEO) de 80 V y una corriente continua de colector de 50 mA, siendo ideal para el desacoplo de ruido en fuentes conmutadas (SMPS), aislamiento de entradas de microcontroladores frente a líneas de campo PLC de 24 V y control de transistores de relés sin bucles de masa. La relación de transferencia de corriente (CTR) se clasifica en cuatro rangos normalizados: Rango A (80%..160%), Rango B (130%..260%), Rango C (200%..400%) y Rango D (300%..600%) medidos a IF = 5 mA y V_CE = 5 V. Se suministra en encapsulados de 4 pines DIP-4 para inserción y SMD-4 para montaje superficial con paso de 2.54 mm.

Distribución de pines y funciones alternativas

Distribución interactiva de pines y funciones del encapsulado DIP-4.

Ilustración del encapsulado, no un plano mecánico acotado.

4 / 4 pines

Nombre del pin	Tipo	Tolerante a 5V	Funciones alternativas / detalles
A	passive	—	Ánodo del diodo emisor de infrarrojos GaAs (IRED) de entrada; conectar a la señal de control positiva mediante una resistencia limitadora de corriente en serie
K	passive	—	Cátodo del diodo emisor de infrarrojos GaAs (IRED) de entrada; drenar a masa o al driver lógico para activar la corriente de entrada
E	passive	—	Terminal de emisor del fototransistor NPN de salida; conectar a masa aislada en configuración de emisor común o a la carga en seguidor de emisor
C	passive	—	Terminal de colector del fototransistor NPN de salida; conectar a la línea de alimentación aislada mediante resistencia externa de pull-up (soporta hasta 80V VCEO)

Especificaciones clave

Atributos paramétricos

Parámetro	Mín.	Típico	Máx.	Unidad	Condición de prueba
Tensión de aislamiento(V_iso)	5000	5000	—	Vrms	AC 1 min, 40-60% RH
Tensión de ruptura colector-emisor(V_CEO)	80	80	—	V	IC = 0.1 mA, IF = 0
Tensión de ruptura emisor-colector(V_ECO)	6	6	—	V	IE = 10 µA, IF = 0
Corriente directa continua(I_F)	—	20	50	mA	—
Tensión directa(V_F)	—	1.2	1.4	V	IF = 20 mA
Corriente inversa(I_R)	—	—	10	µA	VR = 4 V
Capacitancia terminal(C_t)	—	30	250	pF	V = 0, f = 1 kHz
Corriente oscura de colector(I_CEO)	—	—	100	nA	VCE = 50 V, IF = 0
Relación de transferencia de corriente(CTR)	50	100	600	%	IF = 5 mA, VCE = 5 V
Tensión de saturación colector-emisor(V_CE(sat))	—	0.1	0.2	V	IF = 20 mA, IC = 1 mA
Resistencia de aislamiento(R_ISO)	5e10	1e11	—	Ω	DC 500 V, 40-60% RH
Capacitancia parásita de acoplamiento(C_f)	—	0.6	1	pF	V = 0, f = 1 MHz
Frecuencia de corte(f_c)	—	80	—	kHz	VCE = 5 V, IC = 2 mA, RL = 100 Ω, -3 dB
Tiempo de subida(t_r)	—	4	18	µs	VCE = 2 V, IC = 2 mA, RL = 100 Ω
Tiempo de bajada(t_f)	—	3	18	µs	VCE = 2 V, IC = 2 mA, RL = 100 Ω

Valores máximos absolutos

Tensión de alimentación máx. (VDD/VCC)	80 V
Tensión de entrada máx.	6 V
Corriente máx. de salida / por pin	50 mA
Temperatura de unión	-30 – 100 °C
Temperatura de almacenamiento	-55 – 125 °C
Resistencia térmica θJA (DIP-4)	350 °C/W
Resistencia térmica θJA (SMD-4)	350 °C/W

Puntos críticos de ingeniería

Advertencias reales de hardware, restricciones de diseño de PCB y erratas del silicio que conviene conocer antes de fabricar.

Advertencia

Degradación del CTR por envejecimiento y temperatura elevada

La relación de transferencia de corriente (CTR) de los LED infrarrojos basados en GaAs se degrada naturalmente durante la vida operativa (típicamente entre un 10% y un 30% tras varios miles de horas a temperatura elevada) y presenta un coeficiente de temperatura negativo a altas temperaturas de unión.

Mitigación

Diseñe los circuitos de excitación con un margen de sobremarcha de seguridad de 2x a 3x (por ejemplo, excitando IF = 5..10 mA para una corriente de colector requerida IC = 2 mA) para garantizar la saturación durante toda la vida útil del producto.

Advertencia

Baja velocidad de conmutación y retardo de apagado con resistencias de carga altas

El PC817 es un optoacoplador de uso general con tiempos típicos de respuesta de 3 a 18 µs; el uso de resistencias de pull-up elevadas (RL >= 10 kΩ) carga lentamente la capacitancia Miller parásita, prolongando los tiempos de caída y apagado a más de 50 µs y limitando la velocidad digital a menos de 10 kHz.

Mitigación

Para comunicaciones digitales por encima de 10 kHz o conmutación PWM, reduzca la resistencia de pull-up de colector (1 kΩ..2.2 kΩ) con mayor corriente de excitación del LED, o emplee optoacopladores lógicos rápidos como el 6N137.

Crítico

Límite de tensión inversa de 6 V destruye el IRED en polaridad inversa

El diodo emisor infrarrojo GaAs interno tiene una tensión inversa máxima absoluta VR de sólo 6 V; los picos de tensión inversa en las líneas de control o el rizado de CA provocan la ruptura de la unión y destruyen el LED interno.

Mitigación

Coloque un diodo de protección antiparalelo (como un 1N4148) directamente entre los pines 1 y 2 para fijar transitorios negativos, o use un diodo bloqueador en serie en entornos industriales ruidosos de 24 V.

Nota

Dispersión de rangos de CTR según sufijos (A, B, C, D)

Los dispositivos PC817 se clasifican en amplios rangos de CTR: A (80%..160%), B (130%..260%), C (200%..400%) y D (300%..600%). Adquirir variantes sin clasificar o con sufijos distintos puede causar saturación marginal o diferencias en tiempos de conmutación entre lotes de producción.

Mitigación

Especifique el sufijo exacto de rango (como PC817B o PC817C) en la lista de materiales (BOM) y verifique los cálculos del circuito utilizando el límite inferior garantizado de dicho rango.

Equivalencias y referencias cruzadas

Número de pieza (MPN)	Fabricante	Compatibilidad	Diferencias eléctricas / consideraciones de BOM
EL817	Everlight Electronics	pin to pin drop in	Optoacoplador compatible pin a pin de 4 pines con aislamiento de 5000 Vrms y tensión VCEO de 80 V en rangos de CTR comparables A, B, C y D.
LTV-817	Lite-On	pin to pin drop in	Optoacoplador compatible pin a pin de 4 pines; compruebe la tensión nominal VCEO (35 V en LTV-817 estándar, 80 V en series LTV-817S/M) frente a la tensión de operación.
FOD817	onsemi	pin to pin drop in	Optoacoplador compatible pin a pin de 4 pines con aislamiento de 5000 Vrms y ruptura VCEO de 70 V.
K1010	Cosmo Electronics	pin to pin drop in	Optoacoplador compatible pin a pin de 4 pines con aislamiento de 5000 Vrms y ruptura VCEO de 80 V.
4N35	Vishay	functional requires bom change	Encapsulado DIP de 6 pines con terminal de base accesible (pin 6); menor CTR (típicamente 100% a 10 mA) y aislamiento de 3550 Vrms; requiere rediseño de huella PCB.

Circuitos de referencia

PC817: Circuito Aislador Lógico Optocoplado

Topología: Aislador lógico digital unidireccional que proporciona aislamiento galvánico de 5000 Vrms entre la entrada de campo y el microcontrolador, con resistencia de entrada de 390 Ω, diodo clamp 1N4148 y pull-up de 4.7 kΩ a línea aislada de +5 V.

Ver esquema Abrir en Editor Web CAD

Documentación oficial y hojas de datos citadas

Hojas de datos, erratas y notas de aplicación de los fabricantes de semiconductores.

DATASHEETSharp Corporation

Sharp PC817X Series DIP 4pin General Purpose Photocoupler Datasheet

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