工程師已經(jīng)研究和開(kāi)發(fā)了可以代替機(jī)械繼電器的固態(tài)繼電器設(shè)備。與機(jī)械繼電器相比，這些固態(tài)繼電器具有更高的可靠性，更快的切換時(shí)間，沒(méi)有切換彈跳以及更小的尺寸。但是隨著這些優(yōu)點(diǎn)的出現(xiàn)，帶來(lái)了使設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)不愿使用固態(tài)繼電器的缺點(diǎn)。諸如較高的成本和較高的相對(duì)導(dǎo)通電阻的缺點(diǎn)。本文討論了汽車(chē)級(jí)光伏驅(qū)動(dòng)器和分立MOSFET，以形成光隔離的固態(tài)繼電器。

 

借助光伏驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)人員可以從廣泛的汽車(chē)級(jí)MOSFET產(chǎn)品組合中進(jìn)行選擇，以構(gòu)建滿(mǎn)足所需電壓和電流額定值的光隔離固態(tài)繼電器。鑒于當(dāng)今市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的MOSFET價(jià)格，將光伏驅(qū)動(dòng)器與一個(gè)或兩個(gè)分立的MOSFET結(jié)合使用以形成固態(tài)繼電器是替代機(jī)械繼電器的理想選擇。

具有兩個(gè)增強(qiáng)型NMOS的1-Form A

 

當(dāng)與兩個(gè)背對(duì)背MOSFET結(jié)合使用時(shí)，該結(jié)合形成一個(gè)雙向開(kāi)關(guān)。圖1所示的配置由兩個(gè)增強(qiáng)模式N溝道MOSFET組成，它們構(gòu)成一個(gè)1-Form A（單極，單擲，常關(guān)）繼電器。圖2所示的配置由兩個(gè)耗盡型N溝道MOSFET組成，它們構(gòu)成一個(gè)1-Form B（單極，單擲，常開(kāi)）繼電器。

 

具有兩個(gè)耗盡NMOS的1-Form B

 

光伏驅(qū)動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)光伏驅(qū)動(dòng)器的輸入側(cè)是一個(gè)發(fā)光二極管（LED），并使用TTL或緩沖CMOS邏輯進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。需要一個(gè)限流電阻來(lái)限制流過(guò)LED的電流。推薦的輸入電流為10mA至20mA。

 

光電驅(qū)動(dòng)器的檢測(cè)器側(cè)由串聯(lián)的光電二極管組成。

 

當(dāng)電流被驅(qū)動(dòng)到輸入側(cè)的LED時(shí)，來(lái)自L(fǎng)ED的光產(chǎn)生光電流流向?yàn)镸OSFET的柵極充電的光電二極管串。產(chǎn)生的光電壓與切換和保持電源設(shè)備導(dǎo)通所需的光電二極管數(shù)量成正比。