SFH 9240 - Osram Opto Semiconductors

2012-08-17
Reflective Interrupter with Schmitt-Trigger
Reflexlichtschranke mit Schmitt-Trigger
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Features:
Besondere Merkmale:
• IR-GaAs-emitter in combination with a
Schmitt-Trigger IC
• Output: active "low"
• Daylight cut-off filter
• Threshold current: typ. 3 mA
• Emitter and detector electrically isolated
• Preconditioning acc. to JEDEC Level 4
• Replacement: SFH 9245
• IR-GaAs-Lumineszenzdiode in Kombination mit
einem Schmitt-Trigger IC
• Ausgang: aktiv "low"
• Tageslichtsperrfilter
• Einschaltstrom: typ. 3 mA
• Sender und Empfänger galvanisch getrennt
• Vorbehandlung nach JEDEC Level 4
• Ersatz: SFH 9245
Applications
Anwendungen
• Optical threshold switch
• Pulse former
• Counter
• Optischer Schalter
• Pulsformer
• Zähler
Ordering Information
Bestellinformation
Type:
Threshold current
Ordering Code
Typ:
Schaltschwelle
Bestellnummer
Kodak neutral white testcard
with 90% reflection; VCC = 5 V,
d = 1 mm
IF,on [mA]
SFH 9240
2012-08-17
3 (≤ 10)
Q65110A2714
1
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Maximum Ratings (TA = 25 °C)
Grenzwerte
Parameter
Symbol
Values
Unit
Bezeichnung
Symbol
Werte
Einheit
Emitter
Sender
Reverse voltage
Sperrspannung
VR
5
V
Forward current
Durchlassstrom
IF
50
mA
Surge current
Stoßstrom
(tp ≤ 10 μs)
IFSM
1.5
A
Total power dissipation
Verlustleistung
Ptot
80
mW
Thermal resistance junction - ambient 1) page 14
Wärmewiderstand Sperrschicht - Umgebung
RthJA
270
K/W
Supply voltage
Betriebsspannung
VCC
-0.5 ... 20
V
Output voltage
Ausgangsspannung
VOUT
-0.5 ... 20
V
Output current
Ausgangsstrom
IOUT
50
mA
Total power dissipation
Verlustleistung
Ptot
175
mW
1) Seite 14
Detector
Empfänger
Interrupter
Lichtschranke
Operating and storage temperature range
Betriebs- und Lagertemperatur
Top; Tstg
Total power dissipation
Verlustleistung
Ptot
2012-08-17
2
-40 ... 100
150
°C
mW
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Characteristics (TA = 25 °C)
Kennwerte
Parameter
Symbol
Values
Unit
Bezeichnung
Symbol
Werte
Einheit
Emitter
Sender
950
nm
Emission wavelength
Zentrale Emissionswellenlänge
λpeak
Forward voltage
Durchlassspannung
(IF = 50 mA)
VF
1.25 (≤ 1.65)
V
Reverse current
Sperrstrom
(VR = 5 V)
IR
0.01 (≤ 1)
µA
Capacitance
Kapazität
(VR = 0 V, f = 1 MHz)
C0
25
pF
Current consumption
Stromaufnahme
(VCC = 5 V)
Icc
3.3 (< 5)
mA
Current Consumption
Stromaufnahme
(VCC = 18 V)
Icc
5
mA
Output voltage “high”
Ausgangsspannung „high“
VOH
VCC (> 4.0)
V
Output voltage "low"
Ausgangsspannung "low"
(IOUT = 16 mA)
VOUT low
0.15 (< 0.4)
V
Rise time
Anstiegzeit
(VCC = 5 V, IF = 20 mA, RL = 280 kΩ)
tr
0.02
µs
Fall time
Abfallzeit
(VCC = 5 V, IF = 20 mA, RL = 280 kΩ)
tf
0.01
µs
Detector
Empfänger
2012-08-17
3
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Parameter
Symbol
Values
Unit
Bezeichnung
Symbol
Werte
Einheit
Turn-on time
Einschaltzeit
(VCC = 5 V, IF = 20 mA, RL = 280 kΩ)
ton
1
µs
Turn-off time
Ausschaltzeit
(VCC = 5 V, IF = 20 mA, RL = 280 kΩ)
toff
2
µs
3 (≤ 10)
mA
Interrupter
Lichtschranke
Threshold current
Schaltschwelle
(Kodak neutral white testcard with 90% reflection;
VCC = 5 V, d = 1 mm)
IF,on
Hysteresis
Hysterese
Ie,off / Ie,on
0.6 (0.5 ... 0.9)
-
Operating Conditions
Betriebsbedingungen
Parameter
Symbol
Values
Unit
Bezeichnung
Symbol
Werte
Einheit
Supply voltage
Betriebsspannung
VCC
4 ... 18
V
Output current
Ausgangsstrom
IOUT
16
mA
Note:
A bypass capacitor, 0.1 µF typical, connected between VCC and GND is recommended in order to stabilize
power supply line.
Anm.:
Zur Stabilisierung der Versorgung wird ein Stützkondensator (angeschlossen zwischen VCC und GND) von
typ. 0.1 µF empfohlen.
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4
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Mechanical test setup
Mechanischer Testaufbau
d
Reflector
with 90% reflexion
(Kodak neutral white
test card)
OHM02257
Block Diagram
Blockschaltbild
Active "Low"
Anode
VCC
Voltage
Regulator
10 k Ω
OUT
+
-
Cathode
GND
OHF03902
2012-08-17
5
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Test Circuit for Switching and Response Time
Testschaltkreis für Schalt- und Reaktionszeit
VCC
VCC = 5 V
R L = 280 Ω
OUT
Input
OUT
C = 0.1 μF
GND
R = 47 Ω
GND
OHF00520
Switching Time Definitions
Schaltzeitdefinitionen
SFH 9240 (Active "Low")
Input
50%
t PHL
t PLH
90%
Output
50%
10%
tf
tr
OHF03903
2012-08-17
6
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Relative Threshold
Relative Schwelle
Ee,on / Ee,on Vcc=5V = f(VCC), TA = 25°C
Threshold Current vs. Distance
Schwellstrom vs. Entfernung
IF = f(d), TA = 25°C
ΙF
Ι F, ON (SFH 9240 H
50
L; SFH 9241 L
H)
Ι F, OFF (SFH 9240 L H; SFH 9241 H
L)
OHF00507
E e, ON 1.5
E e, ON_5 V
OHF00684
60
mA
1.3
1.2
40
1.1
1
30
0.9
20
0.8
0.7
10
0.6
0.5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
mm 9
0
5
10
15
20
Output Voltage
Ausgangsspannung
VOL = f(I OUT, VCC), TA = 25°C
Current Consumption
Stromaufnahme
ICC = f(VCC), TA = 25°C
I CC
V
VCC
d
OHF00510
6
mA
OHF00512
3.5
VOL V
3
2.5
4
5V
10 V
15 V
20 V
2
3
1.5
2
1
1
0
0.5
0
5
10
15
V
0
20
VCC
2012-08-17
0
10
20
30
40 mA 50
I OUT
7
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Permissible Pulse Handling Capability
Zulässige Pulsbelastbarkeit
IF = f(tp), TA = 25 °C, duty cycle D = parameter
Current Consumption vs. Ambient Temperature
Stromaufnahme vs. Umgebungstemperatur
ICC = f(TA, VCC)
I CC
OHF00514
6
mA
IF
VCC = 20 V
5
OHF02623
104
mA
t
D = TP
tP
IF
T
VCC = 15 V
VCC = 10 V
4
D=
103
VCC = 5 V
3
0.2
102
2
0.005
0.01
0.02
0.05
0.1
0.5
1
1
0
-25
0
25
50
101 -5
10 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 s 102
75 ˚C 100
TA
tp
Permissible Pulse Handling Capability
Zulässige Pulsbelastbarkeit
IF = f(tp), TA = 85 °C, duty cycle D = parameter
IF
OHF02622
104
mA
t
D = TP
tP
IF
T
D=
103
0.005
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
102
0.5
1
101 -5
10 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 s 102
tp
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8
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Package Outline
Maßzeichnung
6.2 (0.244)
(0.4 (0.016) typ.)
1
2
3
6
5
(0.05 (0.002) typ.)
B
2.1 (0.083)
1.7 (0.067)
0...0.1 (0...0.004)
3.8 (0.150)
2.54 (0.100)
Raster (spacing)
(1.2 (0.047) typ.)
0.5 (0.020)
0.3 (0.012)
Sender/Emitter
4.2 (0.165)
1.27 (0.050)
Raster (spacing)
A
(0.1 (0.004) typ.)
5.8 (0.228)
3.4 (0.134)
3.0 (0.118)
(5˚)
0.15 (0.006)
0.13 (0.005)
0.2 M A
4
Chip Positionen
0.1 M B
Empfänger/Receiver
GPLY0504
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
2012-08-17
9
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Pinning
Anschlussbelegung
Pin
Description
Anschluss
Beschreibung
1
Anode
2
OUT
3
VCC
4
-
5
GND
6
Cathode
2012-08-17
10
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
0.6 (0.024)
1.2 (0.047)
1.27 (0.050)
1.27 (0.050)
Recommended Solder Pad
Empfohlenes Lötpaddesign
Padgeometrie
für verbesserte
Wärmeableitung
Paddesign
for improved
Heat dissipation
3.9 (0.154)
Cu-Fläche >5 mm 2
Cu-area >5 mm 2
Lötstopplack
Solder resist
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11
OHPY0030
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Reflow Soldering Profile
Reflow-Lötprofil
Preconditioning: JEDEC Level 4 acc. to JEDEC J-STD-020D.01
OHA04525
300
˚C
T 250
Tp 245 ˚C
240 ˚C
tP
217 ˚C
200
tL
150
tS
100
50
25 ˚C
0
0
50
100
150
200
s 300
250
t
OHA04612
Profile Feature
Profil-Charakteristik
Symbol
Symbol
Pb-Free (SnAgCu) Assembly
Minimum
Ramp-up rate to preheat*)
25 °C to 150 °C
Time tS
TSmin to TSmax
tS
60
Ramp-up rate to peak*)
TSmax to TP
Recommendation
Maximum
2
3
100
120
2
3
Unit
Einheit
K/s
s
K/s
Liquidus temperature
TL
217
Time above liquidus temperature
tL
80
100
s
Peak temperature
TP
245
260
°C
Time within 5 °C of the specified peak
temperature TP - 5 K
tP
20
30
s
3
6
K/s
10
Ramp-down rate*
TP to 100 °C
480
Time
25 °C to TP
All temperatures refer to the center of the package, measured on the top of the component
* slope calculation DT/Dt: Dt max. 5 s; fulfillment for the whole T-range
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°C
12
s
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Disclaimer
Disclaimer
Attention please!
The information describes the type of component and
shall not be considered as assured characteristics.
Terms of delivery and rights to change design reserved.
Due to technical requirements components may contain
dangerous substances.
For information on the types in question please contact
our Sales Organization.
If printed or downloaded, please find the latest version in
the Internet.
Packing
Please use the recycling operators known to you. We
can also help you – get in touch with your nearest sales
office.
By agreement we will take packing material back, if it is
sorted. You must bear the costs of transport. For
packing material that is returned to us unsorted or which
we are not obliged to accept, we shall have to invoice
you for any costs incurred.
Components used in life-support devices or
systems must be expressly authorized for such
purpose!
Critical components* may only be used in life-support
devices** or systems with the express written approval
of OSRAM OS.
Bitte beachten!
Lieferbedingungen und Änderungen im Design
vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen
können die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Für weitere
Informationen zu gewünschten Bauteilen, wenden Sie
sich bitte an unseren Vertrieb. Falls Sie dieses
Datenblatt ausgedruckt oder heruntergeladen haben,
finden Sie die aktuellste Version im Internet.
Verpackung
Benutzen Sie bitte die Ihnen bekannten Recyclingwege.
Wenn diese nicht bekannt sein sollten, wenden Sie sich
bitte an das nächstgelegene Vertriebsbüro. Wir nehmen
das Verpackungsmaterial zurück, falls dies vereinbart
wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die
Transportkosten. Für Verpackungsmaterial, das
unsortiert an uns zurückgeschickt wird oder das wir nicht
annehmen müssen, stellen wir Ihnen die anfallenden
Kosten in Rechnung.
Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und
Systemen eingesetzt werden, müssen für diese
Zwecke ausdrücklich zugelassen sein!
Kritische Bauteile* dürfen in lebenserhaltenden
Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt
werden, wenn ein schriftliches Einverständnis von
OSRAM OS vorliegt.
*) A critical component is a component used in a
life-support device or system whose failure can
reasonably be expected to cause the failure of that
life-support device or system, or to affect its safety or the
effectiveness of that device or system.
**) Life support devices or systems are intended (a) to be
implanted in the human body, or (b) to support and/or
maintain and sustain human life. If they fail, it is
reasonable to assume that the health and the life of the
user may be endangered.
*) Ein kritisches Bauteil ist ein Bauteil, das in
lebenserhaltenden
Apparaten
oder
Systemen
eingesetzt wird und dessen Defekt voraussichtlich zu
einer Fehlfunktion dieses lebenserhaltenden Apparates
oder Systems führen wird oder die Sicherheit oder
Effektivität
dieses
Apparates
oder
Systems
beeinträchtigt.
**) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind für
(a) die Implantierung in den menschlichen Körper oder
(b) für die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie
versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die
Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist.
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Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Glossary
1)
Glossar
Thermal resistance: Mounting on PC-board with >
5 mm 2 pad size
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1)
14
Wärmewiderstand: Montage auf PC-Board mit > 5
mm 2 Padgröße
Version 1.0 (not for new design)
SFH 9240
Published by OSRAM Opto Semiconductors GmbH
Leibnizstraße 4, D-93055 Regensburg
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15