光耦(光电耦合器)的封装尺寸种类繁多,以适应不同的应用需求,如空间限制、隔离电压要求、功率耗散能力和生产工艺。以下是一些最常见和具有代表性的封装尺寸类型:
核心逻辑:封装尺寸的选择主要取决于三个关键因素:
- 空间限制: 设备体积要求。
- 电气隔离要求: 需要达到的绝缘电压(如 3750Vrms, 5000Vrms)。
- 功耗/散热需求: 光耦内部LED和输出器件(如晶体管、可控硅、IC)产生的热量。
主要封装尺寸类型
- 双列直插封装
DIP-4 / DIP-6: 这是最经典、最广泛使用的通孔插装封装。通常为4脚(单通道)或6脚(可能包含基极引出脚或双通道变体)。尺寸相对较大,易于手工焊接和原型制作。提供良好的隔离性能和适中的散热能力。
DIP-8: 比DIP-4/6更宽,通常用于需要更高隔离电压(如5000Vrms)或内部集成更复杂电路(如逻辑门输出光耦)的器件。也常见于双通道光耦。散热能力通常优于DIP-4。
特点: 通孔安装,易于使用,隔离性能好,体积相对较大。
- 小外形封装
SOP / SOIC: 这是最主流的表面贴装封装。
SOP-4 / SOIC-4: 标准4脚SMD封装,尺寸显著小于DIP-4,是现代紧凑型电子设备的首选。引脚间距通常为1.27mm。
SOP-5 / SOIC-5: 在SOP-4基础上增加一个引脚(常用于基极引出或特殊功能)。
SOP-6 / SOIC-6: 常见于双通道光耦或带附加功能的单通道光耦。
SOP-8 / SOIC-8: 用于需要更高隔离、更复杂功能或双通道的SMD光耦。
特点: 表面贴装,节省空间,适合自动化生产,是当前主流封装。
- 微型扁平封装
SSOP / TSOP / USOP: 这些是比标准SOP更窄、引脚间距更小的封装(如0.65mm),旨在进一步减小PCB占用面积。
例如:SSOP-4, TSOP-4 等。
特点: 超小型表面贴装,空间利用率极高,对PCB布局和焊接工艺(如SMT设备精度)要求更高。
- 宽体封装
DIP-4 Wide / DIP-6 Wide / DIP-8 Wide / SOP-8 Wide: 在标准DIP或SOP的基础上增加了塑封体的宽度(有时也增加高度)。主要目的是:
显著提高爬电距离和电气间隙: 从而支持更高的隔离电压(如5000Vrms, 7500Vrms甚至更高),满足更严格的安规要求(如医疗、工业控制)。
改善散热: 更大的塑料外壳有助于散发更多热量,适用于驱动较大负载(如MOSFET、IGBT门极)的光耦。
特点: 尺寸较大(尤其是宽度),专注于高隔离电压和/或更好的散热性能。
- 轴向引线封装
主要用于光耦可控硅和光耦三端双向可控硅。
外形类似于一个大的玻璃二极管(DO-41, DO-15等),但内部集成了LED和输出可控硅/三端双向可控硅。通常有3根引线(LED阳极、LED阴极、输出MT1/MT2)。
特点: 设计用于直接驱动交流负载,便于安装在散热器上或利用引线散热,常见于固态继电器模块或独立的白炽灯调光、电机控制应用。
- 特殊/功率型封装
DIP-16 (类似尺寸): 一些大功率光耦或光隔离IGBT/MOSFET驱动器会使用更大、引脚更多的封装,内部可能集成更多电路或提供更好的散热路径(有时底部有金属散热片)。
带散热片/裸露焊盘的SMD封装: 部分高功率光耦或驱动器在SOP、DIP等封装底部设计有金属散热片或裸露的导热焊盘,以增强导热能力到PCB铜箔上。
模块化封装: 部分厂商将光耦与其他功率器件(如MOSFET)集成在一个模块内,形成完整的隔离驱动解决方案,这类封装尺寸各异且较大。
总结关键选择点
极致空间节省: 优先考虑微型SMD封装(如TSOP, USOP)或标准SMD(SOP/SOIC)。
高隔离电压要求: 必须选择宽体封装(Wide DIP, Wide SOP)。
中高功率驱动应用: 选择宽体封装、带散热片的封装、DIP-8或更大的功率型封装。轴向封装适用于可控硅驱动。
原型制作/小批量/易手工焊接: 标准DIP封装更方便。
大批量自动化生产: SMD封装(SOP, SSOP, TSOP等)是标准选择。
重要提示:
同一封装名称(如SOP-8)在不同制造商之间可能存在细微的尺寸差异(长、宽、高、引脚间距)。具体选型时务必查阅目标光耦型号的官方数据手册中的“Package Outline Drawing”或“Mechanical Dimensions”部分,那里会提供精确的尺寸图纸。
封装尺寸直接影响爬电距离和电气间隙,进而决定其最大额定隔离电压,这是安全合规的关键参数。
选择光耦封装时,务必综合考虑空间、隔离等级、功率需求和制造工艺,并参考具体器件的数据手册以获得精确尺寸和性能参数。