【光电】光继电器介绍与应用

一、 光继电器简介

    光继电器是固态继电器(Solid State Relay, SSR)的一种，输入端利用IR(infrared) (light-emitting diode)控制接收端MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的开启和关闭，因此没有触点的磨损，也没有开、关时的声音、体积小，使用寿命长和切换速度会比传统机械式继电器快，并且可解决输入/输出端之间的干扰和绝缘问题。

二、Form-A(常开)工作原理

当开启时：

图（1） 顺向电流开启，LED发光，MOSFET Gate充电，达到阈值MOSFET导通

当关闭时：

图（2） 顺向电流关闭，LED关闭，MOSFET Gate放电，低于阈值MOSFET关闭

三、主要参数说明

图（3） 关注输入输出端的耐受电流，电压。

图（4） 导通电阻，接面电容。

四、如何控制光继电器

    I_F(on)是控制输出端开启的主要参数，规格书所标示Max.值表示IR LED开启输出端所需的最小电流(I_F)，如图（5）所示。

图（5） LED点亮电流

    图（6）是SSR内部架构，Driver circuit用来提供MOSFET Gate所需的电压，Driver circuit则由Photodiode array提供电源，IR LED则需达到一定的光强度，才能产生足够的电压给Driver circuit，进而使MOSFET导通，由于每颗IR LED有强度上的差异，因此建议I_F设计在规格书的max.值以上，以EL4XXA系列来说，I_F应设计在5mA以上。

图（6） SSR内部架构

    考虑到IR LED会随着使用时间增加而逐渐光衰，因此输入端的工作电流(I_F)，建议设计在I_F(on)∗(1.25~1.5)，以避免I_F降低后造成失效。如图２所示，假设IR LED的VF=1.2V，得I_F = (5−1.2−0.4)/510 = 6.67mA。

图（7） SSR应用电路

五、时间 

    从输入控制讯号开始到输出转态所需的时间，称为开关时间(T_on/T_off)。如图（8）所示，当输入端开启后，一直到输出端转态至90%准位所需的时间，称作T_on(Turn on)；当输入端关闭后，一直到输出端转态至10%准位所需的时间，称作T_off(Turn off)。

图（8） 开关时间

六、产品推荐

本应用手册提供客户设计参考，若有设计变更可能造成系统性性能降低，若有机构设计上的问题请与都城联系取得进一步技术支援。

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