光MOS继电器简介及设计和工艺.pdfVIP

光MoS继电器简介及其设计与工艺 李小红 彭万华 一门牛睡毫干青—叠一 一■：Xl●一 ■耍 本文介蛔丁光MOS继电器之结构、工作原理、光电性睫特点等．井就光MOS缝 电曩的设计与工艺特点进行了详细探讨，解决关键技术问愿．做出了高耐压、薄 曼童封光MOS继电器．并批量生产． 关嘲光硼∞姑电嚣、光电耦台、特性、设计、工艺． ～ 一 1■ Z K 一、光№S■■■■介 ■春量电■(簟写为SSR)由于具有毫绝缘、无。火花”、无电磁干扰、开关灵敏度 毫、鼍夤长■优势，广泛地应用于各种高挡和对干扰、蒴火要求严格的场合，如自动仪表、 医掌设鲁、安全警戒设鲁、电信系统、程控交换i殳备、计算机罔络产品、自动办公设备、 揎舅仪量、可■程控制曩咀及汽车电子设鲁辱．髓着光电子和半导体技术的进一步发展完 警．将全在2I世纪遥步占有更大的市场份额． 1、鼙般工作丘曩： 光MOS蛙电矗为固态继电器中的一个大类．是一种无触点的光电开关。具有不同于 麓点式电叠盎电的结构和工作黛理．光MOS继电器由输入、光电隅离耦合及输出三部分 构成．栅圈l所示． 3 图I 输入部分通常为一只或多只GaAs红外发光二极．光电耦台部分通常由光敏二搬管阵 列(英文缩写为PDA)组成．在其它功能结构的SSR中还肓用光敏晶体管、光敏达林顿 晶体管、光t晶闸管I三L及光敏IC等器件米完成光电耦合功能．输出部分由功牢MOSFET 器件微为开关驱动．有增强型和耗尽型阿种类型。 撤据不同的输入结构(如髑2所示)，可输入单向的直流信号或脉冲信号或双向的交流 信号．输入端的红外LED在输八信号帕作用下发H：光信号．波长通常为88()lⅢ PDA精合光信号j卜输出也佶号驱动MOSFET器]一作。 ·llO- }，j融l 歹 v (a) (b) 圈2 选用增强型或耗尽型的MOSFET器件作为继电器的输出．可构成常开或常闭式信号 开关·传输AC或DC信号。光hfOS继电器的输出通常有三种结构：A式为常开型，采 常闭型，各采用一只增强型MOSFET和一只耗尽型MOSFET(如图3所示)： 窭 (a)增强型 (b)耗尽型 (。)混合型 图3 光MOS继电器传送DC或AC信号，负载的接法不同。通常有如下四种AC或DC工 作模式(如图4所示)： (a)AC模式 (b)DC模式一 【c)DC模式二 (d)DC模式i 嘲4 DC模式与AC模式相比，导通电阻较小．允许的开关电流窖量较大．在b)国揍法中． 导逶电阻相当与I)圈接挂的25％．开关电巍容量为其双倍：在c)和d)图接法中，导通电 阻为1)图接涪的，∞‘，开关电流容量比1)的增加帅％． 2、主要性麓： 光MOS继电器其有的特点和性能可由输入、输出以及传输特性参数来描述，这里仅 对主要特性进{亍髓碉： (i)簟入特性参数： a、LED正向电瀛通态：保证缝电器导逼的输入端正向电流． b、LED正向电消0关态：缝电器关断时的输入端电讫． c、UD芷窃电压v，：输入端红外LED上的压降： d、LED反向电压vI：输入靖红外LED