【騰恩科技】光繼電器與機械繼電器的特點比較
2018-07-30 13:47:33 發表

【騰恩科技】
一、光繼電器的優勢
光繼電器與機械繼電器特性比較
1. 安裝面積小型化
我們有一系列小封裝產品,例如采用SO6和VSON封裝的產品。用光繼電器替代可極大地促進設備的小型化設計
2.高可靠性(長壽命)
光繼電器通過光敏二極管陣列接收LED光線,將其轉換成MOSFET驅動電壓來工作。這種繼電器由于沒有機械觸點,因此沒有機械繼電器磨損造成的劣化(觸點數量沒有限制,并且免維護)。
3.小輸入電流/低電壓驅動
由于輸入側所用LED是由電流驅動的,并且輸出端導通所需輸入電流(觸發LED電流,I FT )只有3到5mA(最大值),因此使用一節小電池甚至就可以驅動光繼電器。在設計IF規格時需要考慮LED的使用壽命。
4.優異的開關特性(高速、低噪聲)
由于光繼電器在輸入側采用了LED,在輸出側采用了MOSFET,因此不存在由反電動勢或回跳引起的噪聲。它也不會產生類似機械繼電器的接觸聲。
5.熱開關支持
機械繼電器使用在熱開關情況時壽命較短。只要保持不超過最大額定值,光繼電器可以使用在熱開關或冷開關情況。機械繼電器的情況下,由于熱開關施加電壓,電流在觸點閉合瞬間流動,觸點容易磨損。此外,當開關斷開時,電流中斷會產生電弧,因此壽命縮短。近年來,機械繼電器和干簧繼電器的替換正在加速。
二、術語
機械繼電器與光繼電器電氣特性比較
術語1
絕對最大額定值:工作期間即使是瞬間也不能超過的最大值
術語2
電氣特性
術語3
推薦工作條件:實現器件預期性能的設計指南。有必要根據客戶的使用條件進行詳細設計。
關鍵特性
1、導通電阻(R(on))
?等效于機械繼電器的觸點電阻
?光繼電器輸出側的I-V特性如圖1所示。I-V曲線越陡,R ON 越小。
?R(on)和V(off)是權衡關系:R(on)和功耗隨V(off)增加而增加,反之亦然。
?R(on)隨環境溫度而改變(圖2)。
?請在您的設計中考慮足夠的V(o)裕量。最好在這個V(off)范圍內選擇R(on)最小的光繼電器。
?R ON 隨環境溫度而增加,從而造成功耗增加。
?功耗增加產生的熱量是造成芯片毀壞的一個原因。當在高溫下使用光繼電器時,請確保保持在最大電流額定值內。
2、輸出電容(C(off))
?當LED沒有電流輸入(MOSFET關斷)時,輸出電容是MOSFET輸出引腳之間的靜電電容。在非導通狀態下,交流信號通過該電容泄漏。
?交流電路中的電流阻礙稱為阻抗。在直流電路中,其被稱為電阻。靜電電容的阻抗隨著頻率變高和靜電電容變大而變小—也就是說電流更容易流動。
?當LED關閉時,最好在輸出側具有較小漏電流。較低的靜電電容有助于限制該漏電流(特別是在高頻處)。
3、開關時間(T(on)/T(off))
?標準產品的開關時間范圍為0.2ms~2.0ms,盡管不同產品可能有所不同。
?輸入電流較大意味著LED發射強度較高,從而使開關時間變快。
?隨著環境溫度升高,LED發射強度與PDA性能一起下降,從而使開關時間增加。
4、低C×R
當用半導體器件來中繼原始輸入高速(>幾MHz)方波信號時,可觀察到波形失真。
高頻特性更好、測試波形再現更準確。
5、LED壽命估算
LED劣化率隨輸入電流和時間而變化。
LED壽命估計是基于從小批量采集的LED長期數據,因此只能用于參考。
F50%壽命:發生50%累計故障的預計壽命。其是平均光輸出變化(AVG)的預計長期光輸出劣化曲線達到失效標準的時間段。
F0.1%壽命:發生0.1%累計故障的預計壽命。其是預計長期光輸出劣化曲線AVG-3σ達到失效標準的時間段。
三、光繼電器數據手冊示例
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