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CPC1560GSTR

器件型号:CPC1560GSTR
器件类别:光电子/LED   
厂商名称:CLARE
厂商官网:http://www.clare.com
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CPC1560GSTR在线购买

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CPC1560GSTR ¥20.53 1 点击查看 点击购买

器件描述

TRANSISTOR OUTPUT SOLID STATE RELAY, 3750 V ISOLATION-MAX

晶体管输出固态继电器, 3750 V 最大隔离

参数
CPC1560GSTR最大工作温度 85 Cel
CPC1560GSTR最小工作温度 -40 Cel
CPC1560GSTR功能数量 1
CPC1560GSTR加工封装描述 ROHS COMPLIANT PACKAGE-8
CPC1560GSTR无铅 Yes
CPC1560GSTR欧盟RoHS规范 Yes
CPC1560GSTR状态 ACTIVE
CPC1560GSTR端子涂层 MATTE TIN
CPC1560GSTR结构 SINGLE
CPC1560GSTR光电器件类型 TRANSISTOR OUTPUT
CPC1560GSTR最大输入控制电流 50 mA
CPC1560GSTR最大绝缘电压 3750 V
CPC1560GSTR通态电阻 1.4 ohm
CPC1560GSTR最大输出电流 600 A

文档预览

CPC1560GSTR器件文档内容

                                                                                                       CPC1560

                                                                      Solid State Relay with Integrated Current Limit

Features                                                              Description

Fast Turn-On                                                        The CPC1560 is a 1-Form-A (Single Pole, Normally
Built-In Active Current Limit Protection                            Open) optically isolated MOSFET switch that provides
Thermal Shutdown                                                    fast turn-on of loads up to 600mADC in a DC-Only
Linear AC or DC Operation                                           configuration, 300mArms in an AC/DC configuration;
Low Power Consumption                                               active current-limit circuitry; and 3750Vrms of I/O
Clean, Bounce-Free Switching                                        isolation.
High Surge Capability
Low Power Drive Requirements                                        Fast turn-on is accomplished with the use of an
Surface Mount Version Available                                     external charge storage capacitor that provides the
Tape & Reel Packaging Available                                     necessary charge required by the internal switching
                                                                      MOSFETs. The device charges this capacitor, through
Applications                                                          bootstrap diodes, from the load voltage, thereby
                                                                      alleviating the need for an additional power supply.
Instrumentation
   Automatic Tuning/Balancing                                        The CPC1560 incorporates thermal shutdown
   Analog Multiplex                                                  circuitry for improved survivability in harsh
                                                                      environments, and is designed to pass regulatory
Peripherals                                                         voltage surge requirements when provided with
   Automatic Tuning/Balancing                                        appropriate over-voltage protection circuitry.
   Transducer Driver
                                                                      Designed specifically for environmentally demanding
Security                                                            AC or DC applications, where printed circuit board
Medical Equipment                                                   space is at a premium and additional power supplies
                                                                      are not available, the CPC1560 is an ideal solution.
Approvals
                                                                      Ordering Information
UL 508 Approved Component: File # E69938
                                                                      Part                  Description
Figure 1. CPC1560 Block Diagram                                       CPC1560G              8-Pin, DIP Through-Hole (50/Tube)
                                                                      CPC1560GS             8-Pin, Surface Mount (50/Tube)
                                                                   1  CPC1560GSTR           8-Pin, Surface Mount (1000/Reel)
                                                       NC
                                                                                            8
                                                                                                  C+

                                                                                            7
                                                                                                  OUTPUT

                              2                                                    Current
                   LED+                                                             Limit

                                                                                   Control

Pb   RoHS                                      3                                            6
                                   LED-                                                     5 OUTPUT
    2002/95/EC
                   e3 4                                                                           C-
                                   NC
                                                                                                                                  1
DS-CPC1560 - R00F                                                     PRELIMINARY
                                                                                                  CPC1560

1. Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
     1.1 Package Pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
     1.2 Pin Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
     1.3 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
     1.4 ESD Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
     1.5 Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
     1.6 Typical Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
     1.7 General Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
     1.8 Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
     1.9 Timing Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
     1.10 Performance Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4. Device Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
     4.1 LED Resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
     4.2 Storage Capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

5. Operational Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
     5.1 Operating Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
          5.1.1 Duty Cycle/Power Dissipation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
          5.1.2 Temperature Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
          5.1.3 Elements of Operating Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
     5.2 Switching Losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
          5.2.1 Effects of Ambient Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
     5.3 Current Limit and Thermal Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
          5.3.1 Current Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
          5.3.2 Thermal Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
     5.4 dV/dt Fault Tolerance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
     5.5 Power Derating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
     5.6 Rise and Fall Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
     5.7 Over-Voltage Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
          5.7.1 Stored Energy in the Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
          5.7.2 Protection Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

6. Manufacturing Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
     6.1 Soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
     6.2 Washing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
     6.3 Mechanical Dimensions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
     6.4 Tape and Reel Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

R00F  PRELIMINARY  2
                                                                                                         CPC1560

1. Specifications

1.1 Package Pinout                                            1.2 Pin Description

NC    1                              8 C+                     Pin# Name               Description
                                     7 OUTPUT
                                     6 OUTPUT                 1  NC Not connected
                                     5 C-
LED + 2                                                       2  LED + Positive input to LED

                                                              3  LED - Negative input to LED

LED - 3                                                       4  NC Not connected

NC    4                                                       5  C- External Capacitor, Negative Terminal

                                                              6 OUTPUT Switch Output

                                                              7 OUTPUT Switch Output

                                                              8  C+ External Capacitor, Positive Terminal

1.3 Absolute Maximum Ratings                                  1.4 ESD Rating

               Parameter             Rating  Units                                        ESD Rating
                                       60     VP                                     (Human Body Model)
Blocking Voltage (VL)                   5      V
Reverse Input Voltage                                                                        1000 V
Input LED Current
Continuous                          50           mA
Peak (10ms)
Input Control Current                1            A
Peak Turn-On Energy Dissipation
AC/DC Configuration (85C)          10           mA
DC-Only Configuration (85C)
dV/dt Fault Tolerance                0.67
AC/DC Configuration                               mJ
DC-Only Configuration
Total Power Dissipation 1            1.34
Output Power Dissipation
Isolation Voltage (Input to Output)  160
Operating Temperature                             V/s
Storage Temperature
                                     80

                                     800          mW

                                     787          mW

                                     3750    Vrms

                                     -40 to +85 C

                                     -40 to +125 C

1 Derate Total Power linearly by 7.5mW/C.

Absolute maximum electrical ratings are at 25C,
unless otherwise specified.

Absolute maximum ratings are stress ratings. Stresses in
excess of these ratings can cause permanent damage to
the device. Functional operation of the device at conditions
beyond those indicated in the operational sections of this
data sheet is not implied.

R00F                                              PRELIMINARY                                              3
CPC1560

1.5 Recommended Operating Conditions

Parameter                             Symbol                                  Configuration Min Typ Max Units

Load Current, Continuous

AC/DC Configuration                       IL                                  AC/DC   -    -  300   mArms/
DC-Only Configuration                                                                               mADC
Input Control Current                     IF                                  DC-Only
Load Voltage                              VL                                       -   -    -  600   mADC
External Storage Capacitor              CEXT                                       -
Load Inductance 1                     LLOAD,AC                                     -   2.5  -  10    mA
                                      LLOAD,DC
Operating Temperature                     TA                                   AC/DC   10   -  -     V
                                                                              DC-Only
                                                                                       2    -  6     nF

                                                                                       -    -  3.0   mH

                                                                                       -    -  1.75

                                                                                       -40  -  +85   C

1 Maximum load inductance corresponds to a maximum load capacitance. If a
TVS or other protection method is used, then no maximum load inductance
applies.

1.6 Typical Configurations

         +V

              2                       8                                       ZLOAD                        AC/DC Application
                                             C+
              3                                                                        +/- Supply
   Control                            5 C-                                             +/- Supply
    Logic                             7

       +V                                  +/-
                                         VL
                                      6 +/-

                                      7

              2                                   +                           ZLOAD    + Supply
                                      6
              3                       8 C+ VL                                                            DC-Only Application
   Control
    Logic                             5                                    -           - Supply

                                         C-

4                                        PRELIMINARY                                                 R00F
                                                                                               CPC1560

1.7 General Conditions

Unless otherwise specified, minimum and maximum                provided for informational purposes only and are not
values are guaranteed by production testing at 25C            part of the manufacturing testing requirements.
only.
                                                               Operating temperature range: TA= -40C to +85C
Typical values are characteristic of the device at 25C
and are the result of engineering evaluations. They are

1.8 Electrical Specifications

Parameter                                       Conditions         Symbol    Min   Typ   Max Units

Output Characteristics @ 25C              IF=5mA, VL=4V, t=2ms      ILMT   470   614   900   mAP
Current Limit                               IF=5mA, VL=4V, t=2ms              1.0   1.2
AC/DC Configuration                                                  RON                1.5   A
                                               IF=5mA, IL=100mA       ILEAK    -    3.9
DC-Only Configuration                                VL=60V           tON     -   1.09  5.6
On-Resistance                                                         tOFF     -                       
                                         IF=5mA, IL=100mA, VL=10V      CO            -
AC/DC Configuration                            IF=0mA, VL=1.0V        TSD     -         1.4
DC-Only Configuration                                                        40    18
Off-State Leakage Current                            IL=100mA           IF     -    88   1     A
Switching Speeds                                     IL=100mA           IF         220
Turn-On                                                               VF      -   130   100
Turn-Off                                             IF=5mA                  0.1                      s
Output Capacitance, AC Configuration                       -          CI/O    0.9    -
Thermal Shutdown                                           -                       0.43  400
Input Characteristics @ 25C                                          RJA      -   1.22
Input Control Current                                                                    -     pF
Input Dropout Current                                                          -     3
LED Forward Voltage                                                                            C
Common Characteristics @ 25C                                                      114
Input to Output Capacitance                                                              1.1
Thermal Characteristics                                                                               mA
Thermal Resistance, Junction-to-Ambient
                                                                                          -

                                                                                         1.40  V

                                                                                         -     pF

                                                                                         -     C/W

1.9 Timing Diagram

      Switching Time Test Circuit                  +/- Supply

                                         8 C+

                                   2               ZLOAD           IF              tF          tR
                         IF                                                                    t OFF
Pulse Width=5ms                          5                         VL
Duty Cycle=50%                                 C-
                                                                       90%
                                   3     7                     VL      10%
                                              +/-

                                            VL     +/- Supply
                                         6 +/-

                                                                       t ON

R00F                                               PRELIMINARY                                                       5
CPC1560

1.10 Performance Data

                                              CPC1560                                                                        CPC1560                                              CPC1560
                         Typical On-Resistance vs. Temperature                                         Typical On-Resistance vs. Temperature
                                                                                                                                                                 Maximum Allowed Load Current
                                   (DC-Only Configuration)                                                         (AC/DC Configuration)
                                       (IF=5mA, IL=100mA)                                                             (IF=5mA, IL=100mA)                                     vs. Temperature

                      1.6                                                                            12                                                                (DC-Only Configuration)

                                                                                                                                                          1.1

                      1.5                                                                            10                                                   1.0

On-Resistance ()      1.4                                                     On-Resistance ()                                                                                                IF=10mA
                                                                                                                                                          0.9
                      1.3                                                                            8                                        IL Max (A)
                                                                                                                                                                                                 IF=5mA
                      1.2                                                                            6                                                    0.8

                      1.1                                                                            4                                                    0.7           IF=2.5mA

                      1.0

                      0.9                                                                            2                                                    0.6

                      0.8           0 20 40 60                        80 100                         0            0 20 40 60          80 100              0.5           0 20 40 60                       80 100
                          -40 -20     Temperature (C)                                                -40 -20       Temperature (C)                          -40 -20     Temperature (C)

                                               CPC1560                                                            CPC1560                                                          CPC1560
                              Maximum Allowed Load Current
                                                                                                          DC Current Limit vs. Temperature                             AC Positive Current Limit
                                          vs. Temperature
                                     (AC/DC Configuration)                                           1.6          (IF=5mA)                                                    vs. Temperature

                      400                                                                                                                                 850

                                                                                                     1.5                                                  800

IL Max (mArms, mADC)  350                                                                            1.4                                                  750

                                                             IF=10mA                                 1.3                                      ILIM+ (mA)  700                               IF=10mA
                      300
                                                                              ILIM (ADC)             1.2                                                  650                               IF=5mA
                                                 IF=5mA
                      250                                                                            1.1                                                  600                               IF=2.5mA

                                          IF=2.5mA                                                   1.0                                                  550
                      200

                                                                                                     0.9                                                  500

                      150           0 20 40 60                        80 100                         0.8          0 20 40 60          80 100              450           0 20 40 60                       80 100
                           -40 -20    Temperature (C)                                                   -40 -20    Temperature (C)                           -40 -20    Temperature (C)

                                               CPC1560                                                                                                                  CPC1560
                                   AC Negative Current Limit
                                                                                                                                                                Load Current vs. Load Voltage
                                          vs. Temperature
                                                (IF=5mA)                                                                     CPC1560                            (DC-Only Configuration)

                      900                                                                                  Blocking Voltage vs. Temperature               600                     (IF=5mA)

                                                                                                     90

                      850                                                                                                                                 500

                      800                                                     Blocking Voltage (VP)  88

ILIM- (mA)            750                                                                                                                                 400

                      700                                                                            86                                       IL (mA)

                                                                                                                                                          300

                      650                                                                            84

                      600                                                                                                                                 200

                      550                                                                            82                                                   100

                      500

                      450           0 20 40 60                        80 100                         80           0 20 40 60          80 100              0
                           -40 -20    Temperature (C)                                                  -40 -20     Temperature (C)                       0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
                                                                                                                                                                                         V (V )

                                                                                                                                                                                                                   L DC

                                    CPC1560                                                                                                                             CPC1560

                            Load Current vs. Load Voltage                                                       CPC1560                                         Typical IF for Switch Operation
                                                                                           LED Forward Voltage vs. Temperature                                            vs. Temperature
                                    (AC/DC Configuration)
                                                                                      1.40                                                                              (IL=100mA)
                                    (IF=5mA)                                                                                                              1.40
                      300

                                                                                      1.35                                                                1.35
                                                                                      1.30
                      200                                                             1.25                                  IF=10mA                       1.30
                                                                                                                            IF=5mA
                      100                                                                                                   IF=2.5mA          IF (mA)     1.25

IL (mA)               0                                                       VF (V)                                                                      1.20

                                                                                      1.20                                                                1.15

                      -100                                                                                                                                1.10

                      -200                                                            1.15                                                                1.05

                      -300                                                            1.10                        0 20 40 60          80 100              1.00          0 20 40 60                       80 100
                           -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0                 -40 -20                 Temperature (C)                           -40 -20    Temperature (C)

                                                         VL (VAC)

The Performance data shown in the graphs above is typical of device performance. For guaranteed parameters not
indicated in the written specifications, please contact our application department.

6                                                                                                                PRELIMINARY                                                                             R00F
                                                                                                                                                                                                 CPC1560

              CPC1560                                               CPC1560                                                                                                                                       CPC1560
                                                                                                                                                                                                            Maximum Allowed
      Typical IF for Switch Dropout                          Maximum Allowed                                                                                                                       Energy Dissipation During tRISE
               vs. Temperature                                                                                                                                                                           (AC/DC Configuration)
                                                    Energy Dissipation During tRISE
0.75          (IL=100mA)                                 (DC-Only Configuration)                                                                                                         0.12

                                          0.28                                                                                                                                           0.11

                                          0.27                                                                                                                                           0.10

0.70                                      0.26                                                                                                                                           0.09

IF (mA)0.65                               0.25                                                                                                                                           0.08
                                                                                   Energy (mJ)
                                                                                                                                                                            Energy (mJ)0.240.07

0.60                                      0.23                                                                                                                                           0.06

0.55                                      0.22                                                                                                                                           0.05
                                                                                                                                                                                              -40 -20 0 20 40 60 80 100
                                          0.21                                                                                                                                                                       Temperature (C)

0.50          0 20 40 60          80 100  0.20           0 20 40 60                                                           80 100
     -40 -20    Temperature (C)               -40 -20     Temperature (C)

                                      CPC1560                                                                                            CPC1560
                                Maximum Allowed
                       Energy Dissipation During tFALL                                                                             Maximum Allowed
                             (AC/DC Configuration)
                                                                                                                          Energy Dissipation During tFALL
              2.0                                                                                                             (DC-Only Configuration)

                                                                                                                 4.0

              1.8                                                                                                3.5

              1.6
              Energy (mJ)                                                                                        3.0
                                                                                                    Energy (mJ)
              1.4

              1.2                                                                                                2.5

              1.0                                                                                                2.0

              0.8                                                                                                1.5

              0.6                    0 20 40 60          80 100                                                  1.0          0 20 40 60                                                 80 100
                  -40 -20              Temperature (C)                                                              -40 -20    Temperature (C)

The Performance data shown in the graphs above is typical of device performance. For guaranteed parameters not
indicated in the written specifications, please contact our application department.

R00F                                                     PRELIMINARY                                                                                                                             7
CPC1560

2. Introduction                                             "Recommended Operating Conditions" on page 4). The
                                                            device will operate at input currents above and below
The CPC1560 is an optically coupled Solid State             this range, but device operating characteristics are
Relay (SSR) that is self-biased from the load supply.       not guaranteed.
An external charge storage capacitor is used to greatly    There is a minimum LED input current required for
speed up SSR turn-on. The CPC1560 also                      the device to shut off: typically about 0.43mA at 25C
incorporates current limiting and a thermal shutdown        (see "Electrical Specifications" on page 5).
feature in the output circuitry, which make the device    The output switch will only withstand a maximum of
ideal for use in harsh conditions.                          60 volts across its terminals before breaking down
                                                            (see"Absolute Maximum Ratings" on page 3). The
3. Functional Description                                   maximum voltage generally occurs when the load is
                                                            off.
Internally, the device is composed of an LED, a
photovoltaic array with control circuitry, and two        The CPC1560 has two different operating
MOSFET output switches.                                   configurations: unidirectional DC-only configuration,
                                                          and bidirectional AC/DC configuration.
Input current to the LED is the turn-on signal to the
SSR's output MOSFET switches. The LED illuminates         In the unidirectional DC-only configuration, the device
the photovoltaics, which provide current to the gates of  switches load voltages with a fixed polarity, while in the
the output MOSFETs, causing them to conduct. The          AC/DC configuration it can switch voltages with either
charge provided to the MOSFET gates initially             positive or negative polarities.
includes the charge stored in the external capacitor,
which causes the SSR to conduct much more quickly         The advantage of operating the device in the DC-only
than if only the photovoltaic current were used.          configuration is the ability to switch larger load
                                                          currents. The advantage of operating it in the AC/DC
When the Load Voltage (VL) is first applied to the        configuration is the flexibility of switching load voltages
inactive outputs, the external storage capacitor begins   of either polarity.
to charge. To ensure proper operation, the storage
capacitor should be equal to or greater than the total    4. Device Configuration
gate capacitance of the two output MOSFET switches.
The charge is passed through bootstrap diodes, which      4.1 LED Resistor
prevent the charge from escaping and discharging the
capacitor through the MOSFET output switch when           To assure proper operation of the CPC1560, the LED
the SSR is turned on. The input control current is        resistor selection should comply with the
applied, then the charge is transferred from the          recommended operating conditions. Although the LED
storage capacitor through the internal NPN bipolar        is capable of being operated up to the absolute
transistor along with the charge from the photovoltaic,   maximum ratings, this is not recommended.
to the MOSFET gates to accomplish a rapid turn-on.        Operating the LED beyond the recommended
After the capacitor has discharged and the MOSFETs        operating conditions may prevent the current limit and
have turned on, the photocurrent from the photovoltaic    thermal shutdown functions from performing properly.
continues to flow into the gates, keeping the             The equation used to calculate the max resistor value:
MOSFETs turned on.
                                                          RLED_MAX =  VIN_MIN - VLOW_MAX - VF_MAX
When the input control current is removed, the gate                                  IF_MIN
current stops flowing and the PNP bipolar transistor is
on, discharging the MOSFET gates. The MOSFETs                                  VIN
are now off. At this point the capacitor begins to
recharge for the next turn on cycle.                                                                   RLED

The non-conducting, optical coupling space between                                            +
the LED and the photovoltaics provides 3750Vrms of                                           V
isolation between the control input and the switched
output of the CPC1560.                                                                                                    F

Important things to note about the operation of the                                           -
CPC1560:
The device is designed to maintain its guaranteed                                        VLOW

  operating characteristics with DC input control          IF_MIN = Minimum Input Control Current
  current (IF) in the range of 2.5mA to 10mA (see          VIN_MIN = Minimum Input Power Source
                                                          VLOW_MAX = Maximum Logic Level Low Voltage
                                                          VF_MAX = Maximum Forward Voltage Drop of LED
                                                          RLED_MAX = Maximum Input Resistor to LED

8        PRELIMINARY                                                                               R00F
                                                                                                       CPC1560

4.2 Storage Capacitor                                           5.1.2 Temperature Effects

The CPC1560 requires the use of an external                When setting the operating frequency of the
capacitor (CEXT) to meet the device's specifications.      CPC1560, the user must also take into account power
This external storage capacitor enables the relay to       dissipation over temperature.
turn on quickly by holding a reservoir of charge to be
transferred to the gates of the MOSFET pair. The                5.1.3 Elements of Operating Frequency
capacitor must have a minimum working voltage
greater than the load voltage, and must be connected       In addition to ambient temperature, the maximum
from pin 8 (C+), the capacitor's positive voltage          frequency of the CPC1560 is also determined by the
terminal, to pin 5 (C-), the capacitor's negative voltage  MOSFET's turn-on and turn-off times and the load
terminal.                                                  voltage rise and fall times as follows:

Proper selection of the external capacitor begins with     (2)  fMAX =  1  (tON + tOFF)-1
the recommended range provided in the                                   3
"Recommended Operating Conditions" on page 4, and the
maximum voltage at the CPC1560 outputs, including          Where 1/3 is a multiplication factor for temperature
transients and faults. The nominal value of the            and process variations.
capacitor needs to be chosen so that when the effects
of tolerance, temperature coefficient, and (for some       5.2 Switching Losses
types of capacitor) derating due to bias voltage are
accounted for, the capacitor's value remains within the    During the transition intervals of the switching process,
recommended range over the operational conditions          the load components change energy states, which
of the end product.                                        results in switching losses as the energy passes
                                                           through the MOSFETs. This energy transfer is
5. Operational Behavior                                    manifested in the form of heat dissipation and must be
                                                           taken into consideration.
5.1 Operating Frequency
                                                           Energy is transferred during the turn-off intervals. This
     5.1.1 Duty Cycle/Power Dissipation                    energy, called Erise, will be absorbed by the MOSFET
                                                           output switches, and if present parasitic load
Equation 1 shows the relationship between power            capacitance and the protection device.
dissipation, operating frequency, and duty cycle for the
CPC1560 device. From this equation, it can be seen         Energy is also transferred during the turn-on intervals
that both switching frequency (fswitch) and duty cycle     and is called Efall. This energy will be absorbed by the
(D) contribute to power dissipation. The first one by      MOSFET output switches, which is why this energy
generating switching losses, and the second one by         should be limited to the "peak turn-on energy" values
generating ON losses. Switching losses are those           specified in the Absolute Maximum Ratings Table of
caused by changes in the energy state of the load          this datasheet.
components when the device is switching on and off
(i.e. ERISE and EFALL), and ON losses are those            The user of the CPC1560 device must understand the
caused by the flow of current (IL) through the part's      details of the load behavior and keep in mind the
on-resistance (RON) when it is switched on.                device's recommended operating conditions in order
                                                           to adequately size the load components and protect
(1) Pavg = IL2 RON D + fswitch (ERISE + EFALL)       the application circuit.

Because a higher operating frequency translates into       The average power of the CPC1560 output MOSFET
higher power consumed by the part, care must be            for any specific application and for any load type given
taken to limit its value in order to protect the device    by Equation 1 and repeated here is:
from exceeding its maximum power rating. When
doing this, both the maximum allowed power                 (3) Pavg = IL2 RON D + fswitch (ERISE + EFALL)
dissipation in the part and the ON duty cycle,
D=tON / (tON+tOFF), must be taken into consideration.      From this equation we can see how the switching
                                                           losses (ERISE and EFALL), together with the "on
                                                           losses," contribute to the CPC1560's output power
                                                           dissipation.

                                                           The user must also know that the recommended
                                                           operating conditions for IL, fSWITCH, load capacitance

R00F  PRELIMINARY                                                                                                9
CPC1560

(CLOAD) and load Inductance (LLOAD), along with other        The thermal shutdown feature and the current limit
recommended operating conditions given in this               feature provide great power cross immunity to the
datasheet, are constrained by the 85C operation of          device for improved survivability in harsh
most industrial applications. For lower operating            environments.
temperature ranges, these values can be de-rated
using the information provided in the temperature            5.4 dV/dt Fault Tolerance
graphs in this datasheet.
                                                             The CPC1560 device has a finite dV/dt fault tolerance
     5.2.1 Effects of Ambient Temperature                    for both the AC/DC and DC-only configurations, which
                                                             must not be exceeded.
One of the most important factors is the temperature
variation of the environment. From the Maximum               The dV/dt tolerance for the device in the AC/DC
Allowed Energy Dissipation During tRISE graphs               configuration is double that of the DC-only
(AC and DC) in this datasheet, the user can see how          configuration (see "Absolute Maximum Ratings" on
the energy dissipated in the part during tRISE               page 3). This is because the dV/dt value of the
increases with increasing ambient temperature.               CPC1560 is inversely proportional to the size of the
                                                             output switch's Crss, or "reverse transfer capacitance,"
The operating frequency of the device is directly            and this capacitance in the DC-only configuration is
related to the amount of energy dissipated in it during      double that in the AC/DC configuration.
the transition times, tRISE and tFALL, which increases
rapidly with temperature, as seen in the previously          5.5 Power Derating
mentioned graphs. Depending on the operating
temperature range of the application, the user must          Bear in mind the power rating of the CPC1560 when
derate the maximum allowed energy in the part during         operating the device at elevated temperatures. The
tRISE and tFALL (according to the temperature graphs         Absolute Maximum Ratings table shows that the
provided) in order to limit the operating switching          maximum allowed power dissipation at 25C is
frequency.                                                   800mW, which is the maximum power that can be
                                                             dissipated before the junction temperature of the
5.3 Current Limit and Thermal Shutdown                       device reaches 125C.

     5.3.1 Current Limit                                     In order to keep the CPC1560 operating within its
                                                             power rating, use the Maximum Allowed Load Current
The CPC1560 has a current limit feature in which             graphs provided earlier in this document.
current through the output switches is limited to a
value larger than the recommended operating current.

In the AC/DC configuration, the CPC1560 has
bidirectional current limiting, which consists of current
limit circuits in both positive and negative polarities. In
the DC-only configuration, the DC current limit
consists of the parallel of the two AC current limit
circuits in the positive DC polarity.

The current limit function has a negative temperature
coefficient in which increasing temperature lowers the
current limit threshold of the device. Prolonged periods
of current limiting will cause the temperature of the
device to increase, and, if allowed to continue, will
activate the device's thermal shutdown circuitry,
forcing the output switches to turn off.

     5.3.2 Thermal Shutdown

The purpose of the thermal shutdown feature is to
completely shut down the operation of the device
when its junction temperature has gone above 130C,
whether this is due to high power dissipation in the
device in the form of heat or an increase in the
ambient temperature.

10       PRELIMINARY                                         R00F
                                                                                             CPC1560

5.6 Rise and Fall Times                                    5.7 Over-Voltage Protection

The CPC1560 has rise and fall times that are primarily      5.7.1 Stored Energy in the Load
limited by internal parasitic elements of the device; the
load components only play a secondary role. This can       During the CPC1560's switching periods, energy is
be appreciated in the turn-off graph of an application     transferred between the load components, the
circuit operating at 45V, where the slope of the load      CPC1560 device, and, if used, the over-voltage
voltage starts scooping down into a more capacitive        protection circuitry.
shape after approximately 15 volts.
                                                           When the output switch turns off, inductive loads
          CPC1560                                          (LLOAD) transfer their stored energy into the MOSFET
                                                           switches, the load capacitance, and the over-voltage
      DC-Only Application Circuit                          protector. (See the turn-off graph for a 45V inductive
                                                           load application circuit.)
      Resistive Load Turn-Off Characteristics

50    (Supply=45VDC, RLOAD =75)         1.0

                         tRISE=46s  VL                     When the output switch turns on, the energy in the
                                                           load inductor is zero, and the load capacitor (CLOAD)
                                                           must transfer its stored energy into the MOSFET.
MOSFET Voltage (V)40                    0.8
                                                                                     MOSFET Current (A)
                                                                                                        MOSFET Voltage (V)IL
                                                                                                                                                                                             MOSFET Current (A)
30                                      0.6                         CPC1560

20                                      0.4                     DC-Only Application Circuit

                                                               Inductive Load Turn-Off Characteristics

10                                      0.2                    (Supply=45V, RLOAD =75, LLOAD= 630H)1.0
                                                            50
                                                                                             VL

0                                       0.0                 40                                     0.8

      -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80

          Time (s)                                              IL

                                                            30                                     0.6

                                                            20                                     0.4

                                                            10                                   0.2

                                                            0                                      0.0

                                                               -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80

                                                                    Time (s)

R00F                                           PRELIMINARY                                                    11
CPC1560

     5.7.2 Protection Methods                            easily absorb any excess energy coming from the
                                                         inductive load (LLOAD).
One way to protect the CPC1560 and application
circuit components from damage when excessive            In addition to the TVS, other protection techniques are
stored energy is suddenly released into the output       also available depending on the type of load the user
MOSFETs of the CPC1560, is to add a Transient            is trying to switch. For purely resistive loads the user
Voltage Suppressor (TVS) across the output switches.     may rely on the output transistor to handle any
Use a unidirectional TVS from the outputs to C- for the  parasitic energy. For very low to moderately inductive
DC-only configuration, and use a bidirectional TVS       loads (e.g. remote switching of a load through a long
across the output pins for the AC/DC configuration as    cable), a voltage suppressor or TVS can be used as
shown in the diagrams below.                             explained before. For heavily inductive loads, a
                                                         fly-back diode connected across the load element is
In order to calculate the required TVS value, the user   recommended
has to compare working voltage of the application
circuit to the breakdown voltage of the CPC1560 with     For much higher inductive loads, other circuit
the TVS maximum clamping voltage ratings. The TVS        techniques, device ratings and/or protector types must
maximum clamping voltage capability must be, at a        be considered1. Of paramount importance is that the
minimum, equal to the specific peak pulse current of     designer know the characteristics of the load being
the load. This must be done to ensure the TVS can        switched.

Figure 2. CPC1560 DC-Only Configuration with Over-Voltage Protection

                  CPC1560         CEXT

                           C+

          R  LED  18                                                  Z
                                                                        LOAD
                  2 7 Output                                                     Supply

    V
      IN

                  3 6 Output                                          DOVP
                  45                                                                      Supply

                              C-

Figure 3. CPC1560 AC/DC Configuration with Over-Voltage Protection

                  CPC1560         CEXT                                    ZLOAD  Supply
                                                                      D
                  18       C+
                                                                         OVP
          RLED

    V                         Output
      IN          27

                  3 6 Output

                              C-
                  45

                                                                                 Supply

1 For more over voltage protection techniques consult:
Switchmode Power Supply Handbook, 2nd Edition,
Keith Billings, ISBN 0-07-006719-8, or Power
MOSFET Design, B.E. Taylor, ISBN 0-471-93-802-5

12                                PRELIMINARY                                                     R00F
                                                                                                                     CPC1560

6. Manufacturing Information                            6.2 Washing

6.1 Soldering                                           Clare does not recommend ultrasonic cleaning or the
                                                        use of chlorinated hydrocarbons.
For proper assembly, the component must be
processed in accordance with the current revision of                           Pb      RoHS                e3
IPC/JEDEC standard J-STD-020. Failure to follow the
recommended guidelines may cause permanent                                            2002/95/EC
damage to the device resulting in impaired
performance and/or a reduced lifetime expectancy.                                     PC Board Pattern

6.3 Mechanical Dimensions

8-Pin DIP Through-Hole Package

2.540 0.127    9.652 0.381    7.620 0.254                                   8-0.800 DIA.                   2.540 0.127
(0.100 0.005)  (0.380 0.015)  (0.300 0.010)                                 (8-0.031 DIA.)                 (0.100 0.005)

6.350 0.127                                          9.144 0.508           6.350 0.127               7.620 0.127
(0.250 0.005)                                        (0.360 0.020)         (0.250 0.005)             (0.300 0.005)

                  0.457 0.076    3.302 0.051                                7.620 0.127
                 (0.018 0.003)  (0.130 0.002)                              (0.300 0.005)

                       4.064 TYP                        7.239 TYP.  0.254 TYP
                         (0.160)                          (0.285)      (0.01)

                  0.889 0.102                                                                                      Dimensions
                 (0.035 0.004)                                                                                          mm

                                                                                                                       (inches)

8-Pin Surface Mount Package                                                           Recommended PCB Land Pattern

                  9.652 0.381                                      0.635 0.127                                       2.54
                 (0.380 0.015)                                    (0.025 0.005)                                     (0.10)

2.540 0.127                     3.302 0.051                                                    1.65               8.90
(0.100 0.005)                   (0.130 0.002)                                                (0.0649)            (0.3503)

6.350 0.127    9.525 0.254
(0.250 0.005)  (0.375 0.010)

                                        7.620 0.254                0.254 0.127                           0.65
                                       (0.300 0.010)              (0.010 0.0005)                       (0.0255)
                  0.457 0.076
                 (0.018 0.003)

                  4.445 0.127
                 (0.175 0.005)

                  0.813 0.120                                                                                      Dimensions
                 (0.032 0.004)                                                                                          mm

                                                                                                                       (inches)

R00F                              PRELIMINARY                                                                                     13
                                                                                               CPC1560

6.4 Tape and Reel Specification

Tape and Reel Packaging for 8-Pin Surface Mount Package                                        W = 16.30 max
                                                                                                   (0.642 max)
                          330.2 DIA.
                         (13.00 DIA.)

                  Top Cover                                                      1  8
                  Tape Thickness
                  0.102 MAX.
                  (0.004 MAX.)

                                  Top Cover
                                      Tape

                                  K0 = 4.90              P = 12.00               Ao = 10.30    Bo = 10.30
                                    (0.193)                 (0.472)                   (0.406)       (0.406)

Embossed Carrier                  K1 = 4.20              User Direction of Feed                Dimensions
                                  (0.165)                                                           mm

                                                                                                 (inches)

                  Embossment      NOTE: Tape dimensions not shown comply with JEDEC Standard EIA-481-2

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                                                                                                                                                                  Specification: DS-CPC1560-R00F
                                                                                                                                                                  Copyright 2009, Clare, Inc.
                                                                                                                                                                  All rights reserved. Printed in USA.
                                                                                                                                                                  11/17/09

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