フォトカプラ入力順電流の見積もり

改訂　2007年11月
2005年11月

対象品種

　ここでは、「所定の出力電流が流れたときの出力ON電圧を所定以下にする」ことができる入力順電流(I_F)の値を、以下の２段階で求めます。

1. 「所定の出力条件を満たす」特性曲線の、V_CE=2Vにおけるコレクタ電流(I_C)の値を求める。

「コレクタ電流vs.コレクタ・エミッタ間電圧」特性曲線の立ち上がり部分で、所定の出力電流が流れる曲線を選び、その曲線上で、V_CE=2Vのときのコレクタ電流(I_C)の値を求めます。

2. 「１」で求めたV_CE=2Vのときのコレクタ電流(I_C)値から、必要な入力順電流(I_F)の値を求める。

　ただし、これはお客様の便宜のために「目安」を提供するもので、結果について、いかなる保証もするものではありません。
　求める条件によっては、結果が少なからぬ誤差を持つ場合もありますので、データ・シートの規格や特性曲線とも照らし合わせ、お客様の責任にて十分なご検証ご確認をお願いします。

　また、データ・シート規格の試験条件以外でご使用の場合は、ＣＴＲ値のばらつきなどにより、実際の特性がデータ・シート記載の標準特性曲線およびこのツールの計算結果から外れる場合もあります。

　当社フォトカプラは、実際にご使用になる条件での特性をご確認の上、ばらつきなどを十分考慮してご使用ください。

1.「所定の出力条件を満たす」特性曲線の、V_CE=2Vにおけるコレクタ電流(I_C)の値を求める。

　原理的には、次の図「コレクタ電流（I_C）vs.コレクタ・エミッタ間電圧（V_CE）」上で、必要とする出力電流（縦軸）が流れたときのON電圧（横軸）が、希望する値よりも小さい曲線を選ぶことになります。

図１　コレクタ電流（I_C）vs.コレクタ・エミッタ間電圧（V_CE）

　これらの品種では、コレクタ電流I_C(@V_CE=2V)がおよそ100mA程度で電流伝達率CTRが極大となり、それ以上では入力順電流I_Fを大きくしてもコレクタ電流I_Cの増加は鈍くなります。
　そのため、ここでは「I_C(@V_CE=2V)が100mA以下」を計算の対象とします。

　上の図で見るとおり、これらの品種のコレクタ電流(I_C)はV_CE=1V付近でほぼ直線的に立ち上がり、そのまま V_CEを大きくしても、ほぼ一定の電流（I_C）値を維持します。
　したがって、微妙な傾きの部分がほとんど無いので、立ち上がり部分で流すべきコレクタ電流(I_C)の値から、その個体においてそのとき必要な入力順電流(I_F)のままコレクタ・エミッタ間電圧(V_CE)を2Vにしたとき流れるコレクタ電流(I_C)の値はこの図から容易に読み取ることができます。

　このとき、立ち上がり部分で流すべきコレクタ電流(I_C)の値は、そのときのコレクタ損失が使用最大温度における許容損失(P_C)を越えないよう、十分配慮して決めなければなりません。

　読み取ったその値が100mA以下であれば、次の「２」項で、必要な入力順電流(I_F)の値を求めることができます。

2.「１」で求めたV_CE=2Vのときのコレクタ電流(I_C@V_CE=2V)値から、必要な入力順電流(I_F)の値を求める。

　こちらは、原理的には次の図「電流伝達率vs.順電流」上で、指定の電流伝達率(CTR)のカプラにおいて、「１」で求めたコレクタ電流(I_C@V_CE=2V)を流せる順電流(I_F)値を逆算することになります。

図２　電流伝達率vs.順電流

　次の表に、上記の「１」で図１から読み取ったV_CE=2Vのときのコレクタ電流(I_C)値と、使用するフォトカプラのCTR値（@I_F=1mA）を入力すると、「１」で求めたコレクタ電流(I_C@V_CE=2V)を流せる順電流(I_F)の値が求まります。

　ここで求めた入力順電流(I_F)を「目安」として、十分な余裕を設けてご使用ください。