低电阻固态继电器的优势!-先进光半导体

　　介绍

　　接通电阻是在其输出端使用mosfet的固态继电器的一个重要规范。一般来说，较低的接通电阻额定值将允许更高的接触电流额定值。HSSR-8060和HSSR-8400是单极的，常开的，固态继电器（SSR），电阻极低。每个SSR由一个高压电路组成，与一个发光二极管（LED）光学耦合。当控制电流流过SSR的输入端子时，LED发出光到光电二极管阵列上。如图1所示，光电二极管阵列产生足够的电压和电流来操作FET驱动电路，也驱动栅到源电压高于两个输出FET的阈值。

　　特征总结

　　HSSR-8060/8400封装在一个6针的DIP中，但只使用了5个针。针脚1和针脚2分别是输入LED的阳极和阴极。位于SSR输出侧的引脚4、5和6可以配置为连接A或连接B，如图2所示。对于连接A，SSR输出处的信号可以具有正极性或负极性。这意味着SSR可以通过交流或直流信号。对于连接B，SSR输出处的信号必须具有如图2b所示的极性。在这种配置中，引脚4和6被绑在一起，SSR只能控制直流信号。使用连接B的优点是，它将两个输出fet彼此并行放置，而不是串联放置。

　　这种配置显著降低了SSR的输出上电阻，并将其输出电流能力提高了两倍。图2还定义了SSR的输入端的极性。HSSR-8060/8400以最小输入电流接通（其触点闭合），如果，在一个典型的正向电压下为5 mA，vf，1.6 V。在较高电流下运行会使触点更快关闭。SSR关闭（其联系人打开）vf等于0.8 V。

　　HSSR-8060和HSSR-8400都保证了输入到输出的绝缘电压额定值为2500 Vac，1分钟。此外，HSSR-8060在60V时的输出瞬态抑制功率为1000V/µs，而HSSR-8400在100 V时的输出瞬态抑制功率为1000V/µs。在1000 V时，两个SSRs的输入到输出瞬态抑制规格均为2500V/µs。

　　HSSR-8060在室温下的输出耐压电压为60 V。如果如连接A所示使用SSR传递交流信号，则60 V是应通过输出触点施加的峰值正或负电压的最大量。HSSR-8060的特点是其低电阻，R（上），输出电流能力大，io.在室温下，使用连接A时，HSSR-8060的最大接通电阻为0.7W，平均输出电流额定电流为0.75 A。使用连接B，接通电阻降低到0.2 W，平均输出电流额定值增加到1.5A。如数据表中提到的，HSSR-8060和HSSR-8400的接通电阻规范是指当脉冲电流信号施加到输出引脚时通过输出触点测量的电阻。使用脉冲信号（≤30 ms）意味着每个结的温度等于环境温度和情况温度。

　　HSSR-8400在室温下的输出耐压电压为400 V。如果如连接A所示使用SSR传递交流信号，则400 V是应通过输出触点施加的峰值正或负电压的最大量。与HSSR-8060类似，HSSR-8400具有较低的电阻和较大的输出电流额定值。在室温下，最大接通电阻值为10 W，平均输出电流能力为0.15 A。对于连接B，最大接通电阻为2.5W，平均输出电流额定值增加到0.3 A。

　　机电继电器（EMR）的输出电流额定值通常受到其在打开时中断该电流的能力的限制。另一方面，HSSR-8060/8400的输出额定电流受到其MOSFETs所能承受的最高结温度（125°C）的限制。这个结温度是接通电阻、负载电流、热阻和环境温度。随着结温度的升高，接通电阻也会升高。为了限制更高情况和环境温度下的功耗，输出额定电流。对于SSR规范来说，包含这种降级效应是很重要的。HSSR-8060和HSSR-8400的数据表都包括显示温度对输出电流额定值的影响的图表，io.如果这些SSR在这些电流降额图上所示的“安全运行区域”内运行，则相应的“功率与温度”图说明了SSR耗散的最大功率量。在此区域内的操作确保稳态结温度保持在以下125°C.

　　最大信号频率

　　当使用HSSR-8060/8400来控制交流信号时，该信号的最大频率可能会受到断电容的限制，C（关闭），继电器。断电容与电压有关，并被指定为HSSR 8060典型的135 pF和HSSR-8400典型的HSSR-8400典型的60 pF伺服=25 V.这两个ssr的数据表包括典型的输出电容与输出电压的图表。除断电容外，最大信号频率还取决于负载阻抗、电路配置和设计者所要求的衰减量。衰减是指通过触点处于OFF状态相对于ON状态的信号量。例如，-40 dB的衰减意味着在其关闭状态下通过触点的电流将比在其开启状态下通过触点的电流小一百倍。

　　为了进行比较，典型的ssr被配置为简单的串联开关，并在室温下测试了最大的信号频率。每个SSR都用一个负载电阻进行测试，rl=为100 W，还有一个输出的正弦波，伺服=1 Vp-p.获得-40 dB的信号衰减的最大信号频率如下：HSSR-8060:40 kHz、HSSR-8400:65 kHz、HSSR-8200:2800 kHz

　　这意味着相同数量的信号将通过触点。如图4所示，信号频率每降低10年，信号振幅就会降低20 dB。当SSR关闭时，需要-40 dB衰减的设计者必须具有比中断频率低至少20年的最大信号频率。例如，对于负载电阻RL为1 kW，C（关）为200 pF，断开频率约为800 kHz。如果当继电器关闭时，设计器要求至少-40 dB的衰减，则最大信号频率比800 kHz或8 kHz低20年。

　　为了控制高频信号，可以在图5所示的串联分流配置中使用两个ssr。在ON状态下，串联SSR关闭，分流SSR打开。在OFF状态下，串联SSR打开，分流SSR关闭。图5显示了该OFF条件下的等效电路，图6显示了其频率响应。这种串联分流配置比简单的串联配置产生更高的断裂频率。这种改进的原因是，中断频率方程现在使用了SSR的低开启电阻值，而不是负载电阻值。串联分流配置允许使用更高的信号频率，或增加较低信号频率的衰减。例如，使用两个继电器与C（关闭）=200pF，R（开）=6 W和RL=1 kW，串联分流配置的中断频率约为66 MHz。用来确保至少-40 dB的衰减的最大信号频率大约比66MHz或660 kHz低20年。注意，因为R（上）<<RL，负载电阻值对断裂频率的计算几乎没有影响。

　　电信应用

　　SSRs通常被电信行业使用。一些应用的例子包括上/下开关、测试和维护设备、PBX和中央办公室切换，以及脉冲拨号。与emr相比，ssr在这些领域很有用，因为它们很小，需要的板空间小。它们没有机械部件，所以它们使用的时间更长，从而增加了可以执行的操作的数量。此外，ssr没有接触弹跳、电弧或声学噪声。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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