用于MOSFET驱动的光耦继电器电路设计特性！-先进光半导体

    通常，光电耦合器由一个与光进行光学耦合的发光装置组成,通过透明电偶绝缘体的检测装置。它们通常用于转移通过光在具有不同接地电位的两个电路之间的电信号。

    在过去，电磁继电器、隔离变压器和其他设备被用来从集成电路或在隔离的主电路和次要方面。目前，普遍使用光电耦合器是因为它们有助于解决问题阻抗失配，在输入和输出之间提供更高的隔离，抑制感应电动势，简化了噪声屏蔽。

    光伏输出:光电耦合器根据输入的光能自行发电,发光二极管（LED）。能够在没有电源的情况下驱动分立MOSFET，光电输出光电耦合器有望取代传统的机械继电器。

    本应用说明描述了它们的电气特性和应用！

    为不熟悉光电输出光电耦合器的工程师设计的电路。

    1什么是光电输出光电耦合器？

    1.1光伏输出光电耦合器的结构

    与其他类型的光电耦合器一样，光电输出光电耦合器包括与输出光检测光学耦合的输入发光器件通过透明电偶绝缘体的装置（图1.1（a））。在光电输出光电耦合器的情况下，红外LED被用作发光器件，而光电二极管阵列用作光探测装置（图1.1（b））。

    1.2光伏输出光电耦合器的工作原理

    在光电输出光电耦合器中检测光的光电二极管是具有pn结的半导体器件。当光电二极管探测到能量大于其能带隙（Eg）的光时激发的电子移到n区（空穴移到p区），导致了电子数的增加n区电子数和p区空穴数增加。这就产生了n区和p区之间的电位差，n区为正关于p区域。因此，在p区出现正的开路电压（阳极）当光电二极管两端开路时，短路电流从p区（阳极）流向n区（阴极）（图1.2）。

    单个光电二极管上出现的电压是伏特的一小部分。利用光电二极管阵列可以获得几伏的开路电压。光伏输出光电耦合器（PV）产生用于驱动以下MOSFET的栅极。因为短路电流来自光伏输出光电耦合器一般在10到几十微安的范围内，这是不合适的,用于开关电源驱动等高速开关应用。因此，光电输出光电耦合器通常用于继电器应用中

    低速切换。光电输出光电耦合器提供的开路电压（VOC）为在25°C的室温下约为7至9V。然而，VOC随着温度的升高而降低增加。因此，可能需要多个光伏输出光电耦合器，取决于使用它们的环境条件或浇口驱动mosfet的阈值电压（Vth）（图1.3（1b））。分立MOSFET包含寄生体二极管。因此，在交流继电器应用的情况下，有必要如图1.3（1a）所示，连接两个MOSFET的漏极和源极端子（即MOSFET的漏（源）端和相邻的源（漏）端MOSFET）。相比之下，在直流继电器应用的情况下，单个MOSFET足以满足其应用。

    如图1.3（2）所示。

    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。