标签: FET继电器

设计输入侧电源时的 问题 机械式继电器、 MOS FET继电器分别具有不同的特长。基于对MOS FET继电器所具小型及长寿命、静音动作等优势的需求，目前已经出现了所用机械式继电器向MOS FET继电器转化的趋势。 但是，由于机械式继电器与 MOS FET继电器在产品结构上完全不同，所以设计时需注意的要领也自然不同。 机械式继电器通过施加线圈电压进行驱动，而 MOS FET继电器则是电流驱动。采用不同于机械式继电器的结构，在投入电流时，输入侧的LED将会发光，输出侧的PDA(光电二极管阵列)根据受光量进行发电并施加电压来驱动MOS FET继电器。因此，驱动MOS FET继电器需要向LED投入多少电流成为设计上需要解决的课题。 LED的光量会因各种原因而发生变化。电流值越大，光量也就越强。此外，光量还会因长期使用所致老化而逐渐变弱。因此，要想长期使用，则需对经年老化时的发光量加以考量。此外，如果环境温度较高，驱动MOS FET所需的电压也会变高，所以需要比日常温度下更大的电流。 MOS FET继电器无法投入超出额定值的电流。如果未在设计上正确加入此些要素，则会导致设备故障。 在这种输入侧的电源设计上，应该存在各种令人烦恼的问题。 这是因为使用了 LED，所以在设计上需要考量的事项与机械式继电器时存在差异。 要领共有 2个。 1. 周围温度环境的影响 2. LED的经年老化 本次将 介绍 设计 MOS FET继电器输入侧电源时的电流值概念。 MOS FET继电器相关回顾 首先，我们来回顾一下 MOS FET继电器的结构和动作原理。 MOS FET继电器是一款组合了半导体单元(LED、PDA、MOS FET)、实现了继电器功能的部件。 如上所述， MOS FET继电器通过向输入侧投入电流使LED发光，然后通过PDA将该光变为电压来驱动作为输出单元的MOS FET执行动作。也就是说，需要设计向LED投入适用电流、使PDA可不断受光的输入侧电源。 LED的经年老化 , 对应输入侧电流值的计算公式α1 LED会伴随使用逐渐经年老化。输入侧的电流越高，老化速度越快，因此需设计解决此问题的输入侧电流值。此外，不同的MOS FET继电器商品所搭载的LED种类不同，且经年老化的速度也存在差异。 有些客户出于 “只要所选高电流在额定电流范围内就不会产生运行问题”的观念而在设计上选择了高电流值，这种情况下将会存在不足。输入侧的电流基本直接流入LED，从而导致LED老化且发光量下降。结果可能会造成MOS FET继电器无法正常运行，甚至还可能导致LED损坏而使MOS FET继电器无法运行。因此，要想确保正常运行且长期使用，则需在设计上采用合理光量使LED发光，并向输入侧投入合理的电流。 使用环境温度的考量 , 对应输入侧电流值的计算公式 α2 LED的老化速度还会因使用的环境温度条件而加速。使用的环境温度越高，老化速度越快，所以应基于这方面的考量设计输入侧的电流值。 其他考量事项 , 对应输入侧电流值的计算公式 α3 还有一点，内容并不仅限于我们的产品，同时也应基于对客户质量的考量而采用确保安全的设计。这一点也希望在输入侧的电流值设计上得到反映。 输入侧电流值的计算公式 基于上述 3点的考量，输入侧的电流值设计可能要求达到以下所示条件。 动作 LED正向电流设计值=IFT×α1×α2（×α3） IFT： 触发 LED 正向电流・・・以商品目录的最大额定值为基准。 α1： LED的经年变化率・・・根据产品型号(所用LED)而异。请参阅 α2： IFT的环境温度变化・・・基于商品目录的“触发LED正向电流-环境温度”图表。 α3： 安全系数・・・电源的差异及老化、其他。 例如： G3VM-61G3型，假设在最高85℃的环境温度下使用时， IFT： 0.2mA（最大额定值、25℃） α1： 基于 10万小时后80%(减少20%)的LED预测经年变化数据进行设定⇒ 1÷0.8=1.25（环境温度升高后将会加速变化，所以在85℃的环境温度下使用时，40℃时的数据所示变化率也会增大，IF条件10mA也显示在较低条件下使用时变化会变小。基于对该点的考量，本次设定为80%。） α2： 基于触发 LED正向电流-环境温度图表所示25℃和85℃环境温度的数值设定变化率⇒ 0.6mA÷0.2mA=3 动作 LED正向电流设计值=0.2mA×1.25×3（×α3）=约0.75mA（×α3）。 设计 LED输入电源时，请务必基于对环境温度影响、LED经年老化影响的考量进行设计。