您所在的位置:首页 >> 技术资料 >> PhotoMOS继电器

PhotoMOS继电器

出处 :HQBUY 发布时间 : 2017-07-11 关键词: PhotoMOS继电器 继电器 阅读 :

摘要:PhotoMOS继电器是由半导体元件构成的半导体继电器,与机械式继电器有所不同,若在通常额定条件内使用,不会因切换次数而影响寿命。
             PhotoMOS继电器是由半导体元件构成的半导体继电器,与机械式继电器有所不同,若在通常额定条件内使用,不会因切换次数而影响寿命。

             当今,随着微电子化的显著发展,在重视安全性方面,对装置的可靠性要求逐渐提高,器件的可靠性是决定系统可靠性方面重要的一点。PhotoMOS继电器用LED与光电元件进行输入输出传导,其寿命是半永久性的。

       PhotoMOS继电器的输入部分使用的是GaAs的LED,会因长时间使用而造成LED的发光效率下降。通常,LED的通电电流越大,发光效率会越低。GaAs的LED发光效率随使用时间而变化如图1所示。

       原来的光电耦合器,因LED长时间使用而造成的发光效率降低,会对电气特性造成非常大的影响。这是由于光电耦合器存在CTR(电流增幅率),输入电流会使负载电流受到限制。因此,使用时要特别注意因LED老化而造成的发光效率降低、得不到所需负载电流的情况。
另一方面,PhotoMOS继电器是通过光电元件使LED光先转换成电压,再驱动切换元件MOSFET。因此,PhotoMOS继电器的动作依靠于光电元件的输出电压。图2表示输入LED电流与光电元件输出电压的关系。

       在实际使用中,输入电流为最小值即5mA以上时,光电元件的输出电压处于完全饱和区以内,另外,输出功率MOSFET的导通电压Vth约为3V,因此,即使LED发光效率降低,使用时光电元件输出电压也几乎不会发生变化,可充分驱动输出功率MOS。
       根据以上情况,PhotoMOS继电器同光电耦合器一样,最大负载电流无变化,可作为非常稳定的切换元件长期使用。实验结果如图3所示,即使按额定输入电流即10mA(HF型)或5mA(GU、RF型)进行10万小时的连续通电,动作LED电流的变化估计也只会停留在百分之几。

 LED的△Pa随时间变化

图1  LED的△Pa随时间变化

 LED电流-光电元件输出电压

图2  LED电流-光电元件输出电压

通电时间-动作LED电流

图3 通电时间-动作LED电流


      PhotoMOS继电器的可靠性,是由元件自身具有的应力耐性,如对电应力、热应力、机械性应力、湿气侵入等外部应力的承受程度来决定的。因此,即使元件结构有一部分较薄弱,应力造成的反应也会使该部分运行异常,造成重大故障。