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正在构建固态继电器? 解决方案采用光耦合器还是数字隔离器?

wangmigooo 在 2014-8-27 建立的討論區

即用型固态继电器(SSR)可靠且紧凑,但很难找到一款电流传导能力高于几百毫安的产品。比如,若您需要一款隔离SSR来切换线路电压,那么您不得不采用功率FET自行构建一个SSR。您可以采用光耦合器来提供控制和FET栅极之间的电流隔离,但在隔离侧,光耦合器从哪才能获取足够的功率来驱动FET栅极呢?

 

下图显示如何采用数字隔离器构建SSR。该器件提供两个数据通道,可驱动两个FET栅极,每通道能为容性负载提供最高20 mA的电流。ADuM521x采用isoPower®技术,属于集成隔离式DC-DC转换器,为次级端提供足够的功率,以较高的饱和速率和良好的栅极压摆率切换分立式功率FET栅极。

 

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将数字隔离器的高功率与信号驱动能力相结合,即可控制大电压和电流。对FET的基本要求是其栅极阈值电压应低于器件提供的5V电压。任何其他的电流和电压组合都只受限于所选的FET

 

上述示例电路采用IRF540N N沟道HEXFET构建,栅极电阻为250 ΩFET的背靠背配置可在器件导通时提供0V阻抗线性度,而在器件关断时提供对称电压阻隔。如果需要常闭继电器,可以使用P沟道FET。本电路可在高达100V电压的情况下切换30A电流,导通时间约为20uS。相比基于光耦合器的SSR和机械继电器,该速度极快。

 

数字隔离器具有最高5.5V的可调输出电压的额外优势,为栅极驱动阈值提供更多裕量。图中未明确显示设置输出电压的分频器。详情请参见数据手册。

 

基于isoPower的继电器可调制kHz范围内的功率,其速度足够快,可实现白炽灯泡的调光功能,或者为直流电机提供速度控制功能。采用合适的FET,可以轻松构建线路功率开关。这款功能丰富的开关能以低于SSR模块或光电MOS元件的成本构建而成。

 

結果