具有大导通电流和高速开关功能的小型光继电器

东芝电子元件及存储装置株式会社（简称“东芝”）现已推出适用于工厂自动化（FA）、楼宇自动化（BA）和其他工业设备的光继电器“TLP3640A”。即日开始批量发货。

在工厂自动化和楼宇自动化中，我们利用各种开关开启和关闭其他外接设备。常用的开关为机械式继电器。机械式继电器通过线圈产生的电磁力控制金属触点，但存在高能耗、金属触点磨损以及驱动时产生噪声等问题。

用光继电器代替机械式继电器可解决这些问题。光继电器是一种光隔离器，其输入端有一个LED，输出端有一个带栅极驱动元件（光电二极管阵列）的MOSFET。机械式继电器的线圈和金属触点分别对应光继电器的LED和MOSFET的作用。因此，光继电器的工作原理与机械式继电器相同。

光继电器具有以下特性。

1. 使用寿命长：无机械触点，因此输出端的接触次数没有限制。
2. 低能耗：由于采用LED驱动，因此输入端的能耗低。
3. 静音运行：当输出端执行开关操作时，不会发出声音。
4. 小型封装：贴片面积小，厚度薄。

新产品TLP3640A采用了东芝在小型光继电器领域专门开发的芯片堆叠（CoC）技术^[1]；在比东芝现有产品TLP3122A^[2]更小的SO4封装中，新产品可实现1 A额定导通电流和60 V断态输出端额定电压。此外，新产品不仅提高了开关速度，还扩大了工作温度范围。凭借这些特性，TLP3640A有助于在各种工业设备上高密度安装继电器，实现设备的高速运行和设计灵活性。

1. 小型封装
2. 额定导通电流大
3. 高速运行
4. 高温运行
   

新产品的封装为SO4小型封装，与东芝现有产品TLP3122A相比，贴片面积减小了30 %，通过优化内部结构设计，可达到1 A额定导通电流。这有助于提高设计余量。
例如，当产品所需的导通电流小于1 A时，东芝现有产品TLP3122A的单位面积器件数量为3个（宽度3.7 mm×3＝11.1 mm），而新产品的单位面积器件数量为4个（宽度2.6 mm×4＝10.4 mm），从而可以放置更多产品。

各种工业设备接口中使用的继电器开关可能需要提高运行速度。一些小信号继电器的触点开关时间为几个毫秒。新产品TLP3640A通过改进LED和光电二极管阵列的特性，最大导通时间／关断时间为0.5 ms／0.2 ms，比东芝现有产品TLP3122A[^3]的开关速度更快。新产品适用于可编程逻辑控制器（PLC）中的模拟接口部分和测量仪器中的增益开关，这些应用都涉及高速操作。

随着设备日益小型化，散热设计和元器件选型难度可能会加大。虽然一般的小信号继电器和东芝现有产品TLP3122的最高额定工作温度为85 °C，但新产品TLP3640A通过优化其内部结构，最高工作温度可达110 °C。这有助于在工厂自动化（FA）设备和工业机器人所需的高温环境中运行。

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