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东芝推出用于隔离式固态继电器的光伏输出光耦

高开路电压有助于驱动高压功率MOSFET

2021年5月27日

东芝电子元件及存储装置株式会社

Toshiba Releases Photovoltaic-output Photocoupler  for Isolated Solid State Relays

中国上海——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出采用薄型S06L封装的新款光伏输出光耦(“光伏耦合器”)---“TLP3910”, 适用于驱动高压功率MOSFET的栅极,这类MOSFET用于实现隔离式固态继电器(SSR)[1]功能。今日开始批量出货。

SSR是以光电可控硅、光电晶体管或光电晶闸管为输出器件的半导体继电器,它适用于对大电流执行开/关控制的应用。
光伏耦合器是一种内置光学器件但不具有用于执行开关功能的MOSFET的光继电器。在配置隔离式SSR设计时,通过将光伏耦合器与MOSFET结合使用,便可轻松实现光继电器难以支持的高压大电流开关。

在驱动栅压不低于10V的高压功率MOSFET时,需要串联两个东芝的现有产品TLP3906,因为其开路电压较低。相比而言,新推出的TLP3910的最小开路电压是14V,是TLP3906的两倍。只需一个就能驱动高压功率MOSFET的栅极。这有助于减少部件数量。

通过改进内置的放电电路,可实现0.1ms的典型关断时间,约为TLP3906的1/3左右,约为TLP191B的1/30,从而实现更快的工作速度。

TLP3910是东芝首款最低隔离电压达到5000Vrms[2]的光伏耦合器,同时保持了TLP191B和TLP3906两款现有产品的基本性能。这便于在采用AC400V电源系统驱动的工业设备中使用。此外,其最高工作温度达到125℃,进一步扩大了应用范围。

注:
[1] 在隔离式SSR中,一次侧和二次侧在电气上隔离。通过隔离屏障控制连接到交流线路和不同地电位设备之间的电路切换。
[2] 根据东芝调研(截至2021年5月27日),在各类光伏耦合器中。

应用

隔离式SSR:用于开关的高压功率MOSFET的栅极驱动。

  • 工业设备:用于可编程逻辑控制器等的I/O继电器触点输出;制动系统的电磁驱动器控制部件;主电源电路/浪涌电流保护电路;电池管理系统(BMS)的电池电压监测部件;接地故障检测部件。
  • 测量设备:电源线开关;测量线开关。

特性

  • 高开路电压:VOC=14V(最小值)
  • 短路电流:ISC=12μA(最小值)@IF=10mA,(C20档位产品)ISC=20μA(最小值)@IF=10mA
  • 高隔离电压:BVS=5000Vrms(最小值)
  • 高额定工作温度:Topr(最大值)=125℃
  • 爬电距离(间距):8mm(最小值)

主要规格

(除非另有说明,@Ta=25℃)

器件型号

TLP3910

控制电路

内置

  绝对最大额定值

工作温度Topr(°C)

-40至125

电气特性

输入正向电压

VF最小值/典型值/最大值(V)

@IF=10mA

3/3.3/3.6

耦合电气特性

开路电压VOC最小值(V)

@IF=10mA

14

短路电流

ISC最小值(μA)

@IF=10mA

12

(C20档位产品)20

触发LED电流IFT最大值(mA)

3

开关特性

导通时间ton典型值/最大值(ms)

0.3/1.0

关断时间toff典型值/最大值(ms)

0.1/0.5

隔离特性

隔离电压BVS最小值(Vrms)

5000

机械参数

爬电距离/最小间距(mm)

8.0

封装

名称

SO6L

尺寸典型值(mm)

3.84×10×2.1

安全标准

UL,cUL,VDE(option(D4))

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