有助于提升强噪声环境下设备的可靠性
东芝近期推出首个采用DIP4封装的光继电器[注1]TLP241BP，其具备80 V断态输出端电压以及过热保护和过压保护功能。该产品现已量产。
光继电器（MOSFET输出型光耦）是一种半导体开关，相较于传统的机械继电器，它具有以下多项优势。这些优势使得光继电器特别适合于对长寿命和静音有严格要求的楼宇自动化与家居自动化领域的应用。
- 输出端没有物理接触，不存在接触寿命的问题
- 半导体开关，开关时没有声音
- 驱动功率低
- 小尺寸
为了实现碳中和目标，在办公楼中引入了一种名为“楼宇自动化”的系统，该系统能够对空调和照明进行精准控制。在能耗较高的建筑中，需要对新建筑的设计和施工过程进行控制，以确保能源得到高效利用。此外，现有建筑在更换设备时也要求达到同等的能效水平。随着大数据技术的应用，温控器日益成为建筑能源管理系统（BEMS）中的一个关键终端设备。作为更广泛系统的组成部分，温控器还确保其持久运行和性能稳定。同时，它还被用作家庭能源管理系统（HEMS）的一个终端设备，使用户能够接入光伏发电等设备，并实时监控家用电器的使用情况和运行状况，从而更有效地管理家庭能耗。此外，温控器与其他设备协同工作，将温度、湿度和亮度等数据整合至空调和照明控制系统中，以实现舒适与节能的平衡。开关常被用作这些设备的接口。
新产品TLP241BP具备过热保护功能，它能在光继电器等器件的电流过大引起温度升高超出额定值时，强制关断输出端MOSFET。此外，该产品还具有有源钳位MOSFET，当输出端MOSFET处于关断状态时，若施加超过其阻断电压额定值的过压时，会对设备进行保护。这些功能有助于保护空调系统等需要在嘈杂的噪声环境中使用的设备，提高设备的可靠性。
[注1]根据我们2023年10月的调查，额定导通电流1 A或以上的光继电器。
特性
- 过温保护（OTP）／过压保护（OVP）功能
- 断态输出端电压／导通电流额定值（适用于温控器）
- 实现高隔离电压
1.过温保护（OTP）／过压保护（OVP）功能
过温保护功能可防止设备因环境温度显著升高或设备自身在大电流负载下意外发热而导致的性能退化和损坏。当输入端或输出端因外部浪涌电压（如雷电、静电等）或设备异常而产生过压时，过压保护功能可抑制电压并保护设备。
TLP241BP具备过温保护功能和过压保护功能。时序图说明了保护功能的时序。输入端LED的正向电流为IF，输出端的电流为ION。
由于TLP241BP是1a触点（常开型），在正常操作（步骤1）中，和普通光继电器一样，当IF输入时，输出端导通，并有电流流动。如果流过器件的电流超过额定ION，TLP241BP进入过温状态，过温保护（OTP）被激活（步骤2）。这时，出口关闭，并持续保持关断状态，直到IF重置。当器件因某种原因过热时，过温保护功能会关闭输出。在OVP模式下，输出端使用一个有源钳位MOSFET。当输出端关断并施加过压时，输出端会被过压保护钳位，导致ION暂时流动。
2.抑制断态输出端电压／导通电流额定值（适用于温控器）
现有的BEMS和HEMS系统具有连接各种终端和设备的多种形式的管理系统。作为该系统的一个终端，温控器始终处于连接状态。温控器主要连接的是空调设备，这些空调设备经常受到噪声和故障的影响。为了避免这种风险，与系统隔离是必不可少的。要进行隔离，光继电器是首选。
尽管这些应用中使用的许多温控器都具有AC 24 V电源电压，但TLP241BP使用80 V MOSFET以适应AC 36 V和AC 48 V电源电压。 此外，为了适应处理大电流的HVAC[注2]系统，导通电流额定值设置为1.4 A。
[注2]暖通空调
3. 实现高隔离电压：5000Vrms
有多种方法可以确保电气设备的安全。当电气设备发生故障时，用户必须防止触电和火灾事故。特别是，为了确保在发生电气问题时的安全，介电强度必须足够，不能仅仅满足于处理常规电压的要求。TLP241BP提供至少5000Vrms的介电强度，适合那些对绝缘性能要求较高的设备，有助于确保设备和用户的安全。
应用
- BEMS／HEMS设备
- 温控器
- 多种传感器控制
- I/O接口
- 电池管理系统
- 各种机械继电器的替代品
主要规格
（除非另有规定，Ta＝25°C）
| 器件型号 | TLP241BP | |||
|---|---|---|---|---|
| 封装 | DIP4 | |||
| 触点类型 | 1a | |||
| 保护功能 | 热关断温度TSD（°C） | 典型值 | 145 | |
| 过压钳位VOVC（V） | 80至100 | |||
| 绝对最大额定值 | 断态输出端电压VOFF（V） | 80 | ||
| 导通电流ION（A） | 1.4 | |||
| 导通电流（脉冲）IONP（A） | 4.2 | |||
| 工作温度Topr（°C） | -40至110 | |||
| 耦合电气特性 | 触发LED电流IFT（mA） | 最大值 | 3 | |
| 导通电阻 RON（ohms） | ION＝1.4 A | 典型值 | 0.16 | |
| 导通电阻 RON（ohms） | ION＝1.4 A | 最大值 | 0.28 | |
| 开关特性 | 导通时间 tON（ms） | IF＝10 mA，VDD＝20 V， RL＝200 Ω |
最大值 | 1.4 |
| 关断时间 toff（ms） | IF＝10 mA，VDD＝20 V， RL＝200 Ω |
最大值 | 0.5 | |
| 隔离特性 | 隔离电压BVS（Vrms） | 最小值 | 5000 | |
相关信息
产品信息
技术文章
应用
FAQ
购买、样品、及IC可靠性查询
库存查询与购买
请输入3个以上字符
Through this website you are able to proceed to the website of our distributors ("Third Party Website") which is not under the control of Toshiba Corporation and its subsidiaries and affiliates (collectively "Toshiba"). The Third Party Website is made available to you as a convenience only and you agree to use the Third Party Website at your own risk. The link of the Third Party Website does not necessarily imply a recommendation or an endorsement by Toshiba of the Third Party Website. Please be aware that Toshiba is not responsible for any transaction done through the Third Party Website, and such transactions shall be subject to terms and conditions which may be provided in the Third Party Website.
*Wi-Fi®是Wi-Fi联盟的注册商标。
*Bluetooth® 是Bluetooth SIG, Inc.的注册商标
*本文提及的公司名称，产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。