HCPL-3120/HCNW3120
前式で 4.25mA の I
CC
値は 5mA の I
CC
最大値（− 40℃時）を図
７を�½�った比例計算により 90℃時の I
CC
最大値として求めて
います。
この場合の P
O
は P
O(max)
を越えるので Rg は HCPL-3120 の消費
電力を押さえる為に大きくします。
P
O (SWITCHING MAX)
=
P
O (MAX)
-P
O (BIAS)
=
178 mW-85 mW
=
93 mW
それぞれのアプリケーションにおいて、
ボード設計及び部品
配�½�によって q
CA
は違いますが、いずれにせよ、T
JE
と T
JD
は、
125℃以下に押さえる必要があります。
LED 駆動回路
超高 CMR 特性の理由
ディテクタシールドがなければフォトカプラの CMR 不良は
図 29 に示すようにフォトカプラの入力側からディテクタ IC
への容量結合によるものが主な原因となります。
HCPL-3120
は透明な薄いファラデーシールドを持つディテクタ IC を用
いて CMR の性�½を改善しています。これで、容量結合によ
り誘起された雑音電流を逃がす事によって、
高感度なIC回路
部を守ります。
しかし図30に示す通り、
このシールドはLED
とフォトカプラの５∼８ピン間の容量結合までを取り去るこ
とはできません。
この場合の容量結合は同相雑音によるLED
電流みだれの原因となり、シールドされたカプラの CMR 不
良の主な原因となります。高 CMR LED 駆動回路は同相雑音
があってもLEDを正しい状態
（オン／オフ）
にしておくとい
うことで達成できます。例えば推奨応用回路（図 25）ではシ
ンプルな回路で 15kV/
µ
s の CMR を実現できます。LED を正
しい状態に保つ技術を 2 つの場合に分け説明します。
E
SW(MAX)
=
P
O (SWITCHINGMAX)
f
93mW
=
=
4.65µW
20kHz
図27より、
Qg＝500nCの場合E
SW
＝4,65
µ
Wの時にRg＝10.3Ω
になります。
温度モデル
HCPL-3120 の安定した状態での温度モデルを図 28 に示しま
す。
このモデルの温度抵抗値はある動�½�状態のそれぞれ���点
での温度を計算する為に�½�われます。発生した総ての熱は、
熱抵抗
θ
CA
を通り、
それに比例してケース温度 T
C
を上昇させ
ます。
θ
CA
は、設計に依存します。
θ
CA
＝ 83℃/W という値は、
グランド層もなく、
細いパターンを引いた2.5×2.5インチ角
の PC 基板の中央に１個の HCPL-3120 を半田付けをした、無
風状態での実測値です。絶対最大消費電力値は、
θ
CA
＝ 83℃
を前提に決めています。
図29に示す、
温度モデルを�½�い、
LED
と受光 IC の接合温度は次の式で表せます。
6
T
JE
=P
E
�½�(θ
LC
| |
(θ
LD
+θ
DC
)+θ
CA
)
θ
LC
�½�θ
DC
+
P
D
�½�
+
θ
CA
+
T
A
θ
LC
+
θ
DC
+
θ
LD
θ
LC
�½�θ
DC
T
JD
=P
E
+
θ
θ
LC
+
θ
DC
+
θ
LD CA
+
P
D
�½�(θ
LD
| |
(θ
LD
+
θ
LC
)
+
θ
CA
)
+
T
A
(
(
)
)
図 28 の
θ
LC
と
θ
DC
の値を代入して
T
JE
= P
E
�½� (256℃/W +
θ
CA
)
+ P
D
�½� (57℃/W +
θ
CA
)+
T
A
T
JD
= P
E
�½�(57℃/W +
θ
CA
)
+ P
D
�½� (111℃/W +
θ
CA
)+T
A
例として、P
E
＝ 45mW, Po ＝ 250mW, T
A
＝ 70℃、
θ
CA
＝ 83℃/
W を、代入すると、
図27．
IGBTスイッチング周期による
HCPL-3120のエネルギー浪費
T
JE
= P
E�½�
339℃/W + P
D�½�
140℃/W +
T
A
= 45 mW
�½�
339℃/W + 250 mW
�½�
140℃/W + 70℃ = 120℃
T
JD
= P
E�½�
140℃/W + P
D
�½�
194℃/W +
T
A
= 45 mW
�½�
140℃/W + 250 mW
�½�
194℃/W + 70℃ = 125℃
6 − 173
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