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光继电器的优势与选择指南

出处 :原创 发布时间 : 2018-08-14 关键词: 光继电器 继电器 光耦 继电器 阅读 :

摘要:光继电器的有点包括无机械触点、长寿命、低动作电流、高隔离电压、高速切换、低泄漏电流等,可应用于量测设备、通信设备、保全设备、医疗设备等。

  作为一种发光器件和受光器件一体化的器件,光继电器是交直流并用的半导体继电器。输入侧和输出侧电气性绝缘,但信号可以通过光信号传输。光继电器的有点包括无机械触点、长寿命、低动作电流、高隔离电压、高速切换、低泄漏电流等,可应用于量测设备、通信设备、保全设备、医疗设备等。

  光继电器与机械继电器特性比较

光继电器

  1.安装面积小型化

  我们有一系列小封装产品,例如采用SO6和VSON封装的产品。用光继电器替代可极大地促进设备的小型化设计。

  2.高可靠性(长寿命)

  光继电器通过光敏二极管阵列接收LED光线,将其转换成MOSFET驱动电压来工作。这种继电器由于没有机械触点,因此没有机械继电器磨损造成的劣化(触点数量没有限制,并且免维护)。

  3.小输入电流/低电压驱动

  由于输入侧所用LED是由电流驱动的,并且输出端导通所需输入电流(触发LED电流,IFT)只有3到5mA(最大值),因此使用一节小电池甚至就可以驱动光继电器。在设计IF规格时需要考虑LED的使用寿命。

  4.优异的开关特性(高速、低噪声)

  由于光继电器在输入侧采用了LED,在输出侧采用了MOSFET,因此不存在由反电动势或回跳引起的噪声。它也不会产生类似机械继电器的接触声。

  5.热开关支持

  机械继电器使用在热开关情况时寿命较短。只要保持不超过最大额定值,光继电器可以使用在热开关或冷开关情况。
  而当*机械继电器的情况下,由于热开关施加电压,电流在触点闭合瞬间流动,触点容易磨损。此外,当开关断开时,电流中断会产生电弧,因此寿命缩短。

  光继电器选择指南和注意事项

  1.电压和电流最大额定值

  与机械继电器(超过最大额定值可能不会导致器件立即击穿)不同,当额定极限达到时,光继电器容易发生击穿。设计时请留意保持在规定的最大额定值范围内。

  2.寿命(可靠性)

  由于触点磨损,机械继电器规定了循环寿命。相反,光继电器由于通过相应的MOSFET工作来导通和关断,因此与机械继电器不同,不存在机械触点,从而不需要维护。当在指定的额定值内使用时,光继电器可提供长寿命。

  3.输出通态—导通电阻

  虽然机械继电器几乎没有任何导通电阻,但是光继电器具有一系列RON从高到低的产品。RON比机械继电器低的大电容光继电器也存在。

  4.输出断态

  ①断态输出端子电压

  当连接断开时,机械继电器完全隔离。另一方面,由于PN结的存在,光继电器并不是完全隔离。与机械继电器相比,其断态端子电压较弱,因此建议在电路中添加保护二极管。

  ②断态电流(泄漏)

  机械继电器几乎没有漏电流。在光继电器中,输出侧施加电压时有漏电流流动。

  5.开关时间

  与机械继电器不同,其对于信号继电器需要几毫秒。光继电器在工作期间也没有回跳。

  6.输入功耗

  即使是低功耗信号继电器,机械继电器功耗也通常从100mW开始。对于光继电器,大约3mA触发电流就能使MOSFET工作。通常,IF设置在5mA左右(低于10mW)就已足够。此外还有IFT=0.2mA(最大值)的产品可进一步降低功耗。

  7.驱动电流

  机械继电器符合直流和交流规格。大多数光继电器用于直流驱动。

  8.触点形式

  机械继电器有一系列触点形式(形式a、形式b、形式c)可供选择。光电继电器通常是形式a(有些产品支持形式b)。

  9.尺寸

  小型机械信号继电器的占用面积为60mm2。光继电器的面积为2.9mm2(2.0mm×1.45mm),可以实现相当大的空间优势,从而使得高密度应用成为可能。