Toshiba 高頻信號開關的小型光繼電器

光繼電器在各種應用中發揮著至關重要作用的電子器件,廣泛應用於各個行業,包括電信、工業自動化、汽車和醫療設備。它們通常用於信號完整性、安全性和可靠性至關重要的情況下,特別是在信號傳輸中,需要可靠和安全信號傳輸的應用。光繼電器是利用光在輸入和輸出電路之間傳輸信號的器件。它們由輸入側的LED(發光二極體)和輸出側的光敏電晶體或光電三端雙向可控矽開關元件組成,並由光學透明屏障隔開。輸入和輸出電路之間的這種隔離是光耦合器繼電器的關鍵特性。

光繼電器的響應速度快,工作壽命長,測量的成本相對較低,開關無觸點,能夠起到電壓隔離的作用,由LED的光進行電壓變換,通過MOSFET的導通、非導通,進行負載控制。當輸入控制動作時,輸出端不是立馬就有輸出,這是因為輸入端的LED發光讓MOSFET的Gate端電壓線性上升需要一定的時間,只有當 Gate的電壓大於Vth時MOSFET才會打開。隨著Gate端電壓不斷上升 MOSFET的電阻不斷減小直到穩定。光繼電器的切換不會像機械Relay一樣那樣會出現很大的電流,因為我們知道MOS的電阻是由大變小的,而不是像機械的立馬接觸且接觸電阻很小,同時,光繼電器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點,因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於輸入端屬於電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。


具有以下優點 : 

1. 電氣隔離 : 
    能夠在輸入和輸出電路之間提供電氣隔離,這種隔離可防止噪聲和電壓尖峰等電氣干擾影響信號傳輸,它確保信號保持乾淨且不受外部因素的影響。

2. 增強安全性 : 
    由於提供電氣隔離,因此可用於在高電壓和高電流環境中傳輸信號,而不會產生觸電或損壞敏感組件的風險,此功能在醫療設備和電力電子等行業尤其重要。

3. 高可靠性 : 
    隨著時間的推移而磨損的機械繼電器不同,光繼電器沒有移動部件,因此不易發生故障。它們可以承受大量的開關周期,確保長期性能和最少的維護。

4. 快速響應時間 : 
    響應時間快。它們可以快速打開和關閉,適合需要快速信號傳輸的應用。這種響應能力在電信和自動化等領域至關重要。

5. 抗電磁干擾 : 
    電磁干擾(EMI) 會破壞電子電路中的信號傳輸,光繼電器由於其光學隔離而具有固有的抗 EMI 能力,這種電阻確保傳輸的信號免受外部電磁干擾。

6. 低功耗 :
    消耗的功率小,因此非常節能,這一特性在電池供電的設備和關注功率效率的應用中尤其有利。

考慮到其較長的使用壽命和可靠性,光繼電器為信號傳輸需求提供了一種經濟高效的解決方案,其低維護要求和減少的停機時間有助於節省總體成本,因此,在信號傳輸應用中是不可或缺的元件,它們能夠在廣泛的行業中成為強大而高效的信號傳輸解決方案。『東芝推出採用小巧纖薄的WSON4封裝的光繼電器TLP3475W。它可以降低高頻信號中的插入損耗,並抑制功率衰減,適用於使用大量繼電器且需要實現高速信號傳輸的半導體測試設備的引腳電子器件。TLP3475W採用了東芝經過優化的封裝設計,這有助於降低新型光繼電器的寄生電容和電感。降低插入損耗的同時還可將高頻信號的傳輸特性提高到20GHz(典型值)——與東芝現有產品TLP3475S相比,插入損耗降低了約1/3。

TLP3475W採用厚度僅為0.8mm(典型值)的小巧纖薄的WSON4封裝,是目前業界最小的光繼電器,其成功的改善了高頻信號傳輸特性。它的厚度比東芝的超小型S-VSON4T封裝還薄40%,且支持在同一電路板上貼裝更多產品,將有助於提高測量效率。』
(作者:東芝;出處:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/linear-image-sensors/color-sensor.html


TLP3475 規格書



資料來源: 東芝(https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/linear-image-sensors/color-sensor.html)


應用

  • 半導體測試設備(高速存儲器測試設備、高速邏輯測試設備等)
  • 探測卡
  • 測量設備

特性 

  • 業界最小的WSON4封裝:1.45mm×2.0mm(典型值),厚度=0.8mm(典型值)
  • 改善高頻信號的傳輸:當插入損耗(S21)=–3dB時,f=20GHz(典型值)
  • 常開功能(1-Form-A)

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參考來源

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