Optocouplers
Data Book
1996
Contents
General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Selector Guide – Alphanumeric Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Product Information Card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Optocouplers – Isolators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Optocouplers – Optical Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Classification Chart for Opto Isolators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conventions Used in Presenting Technical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nomenclature for Semiconductor Devices According to Pro Electron . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Type Designation Code for Optocouplers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Type Designation Code for Optical Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Symbols and Terminology – Alphabetically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Example for Using Symbols According to DIN 41 785 and IEC 148 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Data Sheet Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Thermal Data – Thermal Resistances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Optical and Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dimensions (Mechanical Data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Additional Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Basic Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Technical Description – Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conversion Tables – Optoelectronic General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Measurement Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Measurements on Emitter Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Measurements on Detector Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Static Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Switching Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Taping of SMD Couplers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Technical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Missing Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Top Tape Removal Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ordering Designation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Assembly Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Soldering Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Heat Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
8
8
9
10
12
12
13
13
14
17
19
19
19
19
19
19
19
19
20
20
20
22
22
23
23
23
23
24
24
26
27
28
28
28
28
28
28
31
TELEFUNKEN Semiconductors
06.96
Contents (continued)
Handling Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection against ElectrostaticDamage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mounting Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Quality Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Quality Flow Chart Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Process Flow Charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Assembly Flow Chart for Standard Opto-Coupler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qualification and Release . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Statistical Methods for Prevention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Average Outgoing Quality (AOQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Early Failure Rate (EFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mean Time to Failure (MTTF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Activation Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Long-Term Failure Rate (LFR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Optocouplers in Switching Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VDE 0884 - Facts and Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Layout Design Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TEMIC Optocoupler Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6–PIN STD Isolators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application of Optoelectronic Reflex Sensors TCRT1000, TCRT5000, TCRT9000, CNY70 . . . . . . . .
Drawings of the Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Optoelectronic Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Parameters and Practical Use of the Reflex Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Coupling Factor, k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Working Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Resolution, Trip Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sensitivity, Dark Current and Crosstalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ambient Light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application Examples, Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application Example with Dimensioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Circuits with Reflex Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cross Reference List Opto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Data Sheets
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Opto Isolators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Opto Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Addresses
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
33
34
34
36
37
38
39
40
41
41
41
41
43
44
44
42
45
45
46
48
48
48
49
50
51
52
53
53
54
55
56
57
59
60
61
61
63
68
77
77
313
419
TELEFUNKEN Semiconductors
06.96
Optoisolators
Characteristics
V
IO
Package
Type
V
RMS
CTR
I
F
=10 mA
%
V(
BRCEO)
IC=1 mA
V
V
mA
mA
V
CEsat
@ I
F
and I
C
t
on
/ t
off
@ I
C
R
L
=100
W
m
s
mA
6 Pin Optoisolators – with Transistor Output
4N25
2)
4N26
2)
4N27
2)
4N28
2)
4N35
2)
4N36
2)
3750
3750
3750
3750
3750
3750
100(>20)
100(>20)
100(>10)
100(>10)
150(>100)
150(>100)
>32
>32
>32
>32
>32
>32
<0.5
<0.5
<0.5
<0.5
<0.3
<0.3
50
50
50
50
10
10
2
2
2
2
0.5
0.5
4
4
4
4
<10
<10
10
10
10
10
2
2
2
4N37
2)
3750
150(>100)
>32
<0.3
10
0.5
<10
2)
Water-proof construction: Suitable for cleaning process with pure water. For your orders, attach “S” to the order-no. (e.g., 4N25(G)VS)
6 Pin Optoisolators – with Darlington Output
4N32
2)
4N33
2)
2)
Water-proof
3750
3750
>500
>500
>55
>55
<1
<1
8
8
2
2
50
50
50
50
construction: Suitable for cleaning process with pure water. For your orders, attach “S” to the order-no. (e.g., 4N25(G)VS)
Multichannel Optoisolators – with Transistor Output
MCT6
CNY74–2
MCT62
K827P
CNY74-4
K847P
1)
2800
2800
2800
2800
2800
2800
>60
50–600
1)
>100
1)
>70
>70
>70
>70
<0.3
<0.3
<0.3
<0.3
10
10
10
10
1
1
1
1
6
6
6
6
2
2
2
2
50–600
1)
50–600
1)
50–600
1)
I
F
= 5 mA
Surface Mount Optoisolators – with Transistor Output
MOC205
MOC206
MOC207
TCMT1020
TCMT1021
TCMT1022
TCMT1023
TCMT1024
2500
2500
40–80
63–125
100–200
<40
40–80
63 125
63–125
100–200
160–320
>90
>90
<0.3
10
1
6
5
t
0 3
0.3
10
1
6
5
2
TELEFUNKEN Semiconductors
06.96
Characteristics
V
IO
Package
Type
V
RMS
CTR
I
F
=10 mA
%
V(
BRCEO)
IC=1 mA
V
V
mA
mA
V
CEsat
@ I
F
and I
C
t
on
/ t
off
@ I
C
R
L
=100
W
m
s
mA
Surface Mount Optoisolators – with Transistor Output
MOC211
MOC212
MOC213
MOC215
MOC216
MOC217
TCMT1030
TCMT1031
TCMT1032
TCMT1033
TCMT1034
1)
>20
>50
2500
>100
>20
1)
>50
1)
>100
1)
>10
1)
>20
1)
2500
>50
1)
>100
1)
>200
1)
>90
<0.3
10
1
6
5
>90
<0 3
<0.3
10
1
6
5
I
F
= 1 mA
Metal Can Optoisolators
CNY18III
CNY18IV
CNY18V
K120P
3C91C
500
500
500
800
1000
25–50
40–80
60–120
50 (>25)
100 (>40)
>32
>32
>32
>35
>50
<0.2
<0.2
<0.2
<0.3
<0.3
10
10
10
20
20
1
1
1
2.5
2.5
5
5
5
5
10
5
5
5
3
2
3C92C
800
100 (>40)
>50
<0.3
20
2.5
6
2
Characteristics
V
IO
Package
Type
V
DC
CTR
I
F
=10 mA
%
V(
BRCEO)
IC=1 mA
V
V
mA
mA
V
CEsat
@ I
F
and I
C
t
on
/ t
off
@ I
F
R
L
=100
W
m
s
mA
Optoisolators – for Intrinsic Safety Requirements, with Transistor Output
CNY21Exi
Ex-90.C.2106U
CNY65Exi
Ex-81/2158U
10000
80(>50)
>32
<0.3
10
1
5
5
11600
63–125
>32
<0.3
10
1
5
5
TELEFUNKEN Semiconductors
06.96
3