繼電器基礎知識：技術篇-MOS FET繼電器

來源:本站???作者:001 ???發(fā)布時間: 2023-11-09 11:10???瀏覽: 1762

繼電器基礎知識：技術篇-MOS FET繼電器

設計輸入側電源時的電流值概念

設計輸入側電源時的煩惱

機械式繼電器、MOS FET繼電器分別具有不同的特長。

基于對MOS FET繼電器所具小型及長壽命、靜音動作等優(yōu)勢的需求，目前已經(jīng)出現(xiàn)了所用機械式繼電器向MOS FET繼電器轉化的趨勢。

但是，由于機械式繼電器與MOS FET繼電器在產(chǎn)品結構上完全不同，所以設計時需注意的要領也自然不同。

機械式繼電器通過施加線圈電壓進行驅動，而MOS FET繼電器則是電流驅動。采用不同于機械式繼電器的結構，在投入電流時，輸入側的LED將會發(fā)光，輸出側的PDA(光電二極管陣列)根據(jù)受光量進行發(fā)電并施加電壓來驅動MOS FET繼電器。因此，驅動MOS FET繼電器需要向LED投入多少電流成為設計上需要解決的課題。

LED的光量會因各種原因而發(fā)生變化。電流值越大，光量也就越強。此外，光量還會因長期使用所致老化而逐漸變?nèi)?。因此，要想長期使用，則需對經(jīng)年老化時的發(fā)光量加以考量。此外，如果環(huán)境溫度較高，驅動MOS FET所需的電壓也會變高，所以需要比日常溫度下更大的電流。

MOS FET繼電器無法投入超出額定值的電流。如果未在設計上正確加入此些要素，則會導致設備故障。

在這種輸入側的電源設計上，應該存在各種令人煩惱的問題。

這是因為使用了LED，所以在設計上需要考量的事項與機械式繼電器時存在差異。

要領共有2個。

1. 周圍溫度環(huán)境的影響

2. LED的經(jīng)年老化

MOS FET繼電器相關回顧

首先，我們來回顧一下MOS FET繼電器的結構和動作原理。

MOS FET繼電器是一款組合了半導體單元(LED、PDA、MOS FET)、實現(xiàn)了繼電器功能的部件。

如上所述，MOS FET繼電器通過向輸入側投入電流使LED發(fā)光，然后通過PDA將該光變?yōu)殡妷簛眚寗幼鳛檩敵鰡卧腗OS FET執(zhí)行動作。也就是說，需要設計向LED投入適用電流、使PDA可不斷受光的輸入側電源。要領共有以下2點。

LED會伴隨使用逐漸經(jīng)年老化。輸入側的電流越高，老化速度越快，因此需設計解決此問題的輸入側電流值。此外，不同的MOS FET繼電器商品所搭載的LED種類不同，且經(jīng)年老化的速度也存在差異。

有些客戶出于“只要所選高電流在額定電流范圍內(nèi)就不會產(chǎn)生運行問題”的觀念而在設計上選擇了高電流值，這種情況下將會存在不足。輸入側的電流基本直接流入LED，從而導致LED老化且發(fā)光量下降。結果可能會造成MOS FET繼電器無法正常運行，甚至還可能導致LED損壞而使MOS FET繼電器無法運行。因此，要想確保正常運行且長期使用，則需在設計上采用合理光量使LED發(fā)光，并向輸入側投入合理的電流。

要領② 使用環(huán)境溫度的考量

LED的老化速度還會因使用的環(huán)境溫度條件而加速。使用的環(huán)境溫度越高，老化速度越快，所以應基于這方面的考量設計輸入側的電流值。

要領③ 其他考量事項

還有一點，內(nèi)容并不僅限于我們的產(chǎn)品，同時也應基于對客戶質(zhì)量的考量而采用確保安全的設計。這一點也希望在輸入側的電流值設計上得到反映。

輸入側電流值的計算公式

基于上述3點的考量，輸入側的電流值設計可能要求達到以下所示條件。

· 動作LED正向電流設計值=IFT×α1×α2（×α3）

· IFT：觸發(fā)LED 正向電流???以商品目錄的最大額定值為基準。

· α1：LED的經(jīng)年變化率???根據(jù)產(chǎn)品型號(所用LED)而異。

· α2：IFT的環(huán)境溫度變化???基于商品目錄的“觸發(fā)LED正向電流-環(huán)境溫度”圖表。

· α3：安全系數(shù)???電源的差異及老化、其他。

例如：G3VM-61G3型，假設在最高85℃的環(huán)境溫度下使用時，

· IFT：0.2mA（最大額定值、25℃）

· α1：基于10萬小時后80%(減少20%)的LED預測經(jīng)年變化數(shù)據(jù)進行設定? 1÷0.8=1.25

（環(huán)境溫度升高后將會加速變化，所以在85℃的環(huán)境溫度下使用時，40℃時的數(shù)據(jù)所示變化率也會增大，IF條件10mA也顯示在較低條件下使用時變化會變小?；趯υ擖c的考量，本次設定為80%。）

· α2：基于觸發(fā)LED正向電流-環(huán)境溫度圖表所示25℃和85℃環(huán)境溫度的數(shù)值設定變化率

? 0.6mA÷0.2mA=3

動作LED正向電流設計值=0.2mA×1.25×3（×α3）=約0.75mA（×α3）。

公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業(yè)從事電力系統(tǒng)繼電保護及智能電網(wǎng)電力自動化產(chǎn)品的研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售和服務為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護專家團隊和國內(nèi)領先的檢測儀器及校驗設備。同時還引用國內(nèi)外先進技術，來進行技術創(chuàng)新。本公司的產(chǎn)品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國家重大工程輸配變電系統(tǒng)上，產(chǎn)品遠銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國家繼電保護及自動化設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認證?！翱萍紕?chuàng)新，誠信務實”是公司的經(jīng)營理念，本公司以高超的技術支持和對用戶高度負責的售后服務贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴，且樹立了良好的信譽。

公司主營：繼電器（時間繼電器，電壓繼電器，電流繼電器，中間繼電器，信號繼電器，閃光繼電器，沖擊繼電器，同步檢查繼電器，接地繼電器，差動繼電器，重合閘繼電器，絕緣監(jiān)視繼電器，雙位置繼電器，模數(shù)化繼電器），微機保護裝置，電力儀表，智能操控裝置

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