Was ist der Unterschied zwischen Opto-MOSFET-Relais und Festkörperrelais?
Solid-State-Relais (SSRs) sind überall – von der Fabrikautomatisierung bis zu präzisen Testsystemen – weil sie elektrisch ohne bewegliche Kontakte schalten. Innerhalb dieser Familie sieht man oft einen spezifischeren Begriff: Opto-MOSFET-Relais. Dieser Artikel erklärt, was jeder Begriff bedeutet, wie sie funktionieren, wo sie sich unterscheiden und wann Ingenieure typischerweise das eine dem anderen vorziehen.
Schnelle Definitionen
Wie sie funktionieren (Auf einen Blick)
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Eingang/Isolation:
Sowohl Opto-MOSFETs als auch Triac-SSRs verwenden typischerweise eine Eingangs-LED.Wenn sie mit Vorwärtsstrom betrieben wird, emittiert die LED Licht über eine Isolationsbarriere. -
Ausgabestufe:
- Opto-MOSFET: Licht aktiviert einen Treiber, der die MOSFETs einschaltet.Rückseitig angeordnete MOSFETs ermöglichen den Stromfluss in beide Richtungen und blockieren die Spannung in beide Richtungen.
- Triac/Thyristor: Licht löst ein Gerät aus, das während eines AC-Halbwellenzyklus einrastet und sich ausschaltet, wenn der Strom unter seinen Haltestrom fällt (bei resistiven AC-Lasten geschieht dies normalerweise beim nächsten Nullübergang).
Wesentliche Unterschiede
| Aspekt | Opto-MOSFET-Relais | Triac/Thyristor SSR |
|---|---|---|
| Ausgabegerät | MOSFET(s), oft hintereinander geschaltet | Triac oder SCR-Paar |
| Funktioniert mit | Gleichstrom und Wechselstrom innerhalb der Nennspannung (back-to-back MOSFETs for bidirectional blocking) | Nur Wechselstrom (natural turn-off as current drops below holding current, typically at zero-cross) |
| Leckage im Aus-Zustand | Niedrig (nA–µA range typical) | Höher (can be mA-level due to device and snubber paths) |
| „Ein“ Verhalten | Low RON (I·R loss) | Conduction characterized by a voltage drop rather than RAN |
| Kapazität im Aus-Zustand | Niedrig (reduces feedthrough) | Weniger betont |
| Schaltsteuerung | Schnell, präzise, not tied to waveform phase | Often Nullübergang or Zufälliges Einschalten variants for AC control |
| Typische Stärken | Präzisionssignale, Messung, Gleichstrompfade | Kosteneffiziente AC-Netzsteuerung |
Wann sollte man welches Relais wählen?
- Wählen Sie ein Opto-MOSFET-Relais, wenn Sie geringe Leckströme, geringe Ausschaltkapazität, sauberes Schalten und die Fähigkeit benötigen, Gleichstrom oder Wechselstrom innerhalb der Gerätespezifikation zu verarbeiten.Diese Eigenschaften sind wichtig in der Instrumentierung, Datenerfassung, Halbleiterprüfung, Batteriesystemen und Signal-Multiplexing.
- Wählen Sie ein Triac/Thyristor SSR, wenn Sie Wechselstromnetz für Lasten wie Heizungen, Lampen und einige Motoren steuern — insbesondere wenn Nullübergang Schalten EMI und Stress reduziert.
Wichtige Anwendungen von Festkörperrelais
- Präzision & Test: Opto-MOSFET-Relais zeichnen sich in Kraft-/Senswegen, Matrixumschaltung und hochimpedanten Knoten aus, wo Leckage und Durchgang streng kontrolliert werden müssen.
- Batterie & EV BMS: Optische Isolation sowie nA-zu-µA-Leckströme und vorhersehbarer Einschaltwiderstand machen Opto-MOSFET-Relais gut geeignet für Sensor- und Schutzwege.
- Einrichtungen & Industrielle AC-Lasten: Triac-SSRs sind eine praktische, wirtschaftliche Wahl für netzbetriebene Heizungen, Beleuchtung und ähnliche AC-Lasten, die oft Nullübergangsvarianten verwenden, um EMI zu begrenzen.
['Toward'] Technologien Lösung
Hervorgehobene Serie und wichtige Spezifikationen:
- 42 Serie - bis zu 5A Dauerlaststrom
- 53 Serie - bis zu 3.300V Lastspannung
- 74 Serie - normal geschlossen Konfiguration
- AS-Serie - 12mm Kriechstrecke für robuste Isolation
- 46 Serie - ~3 pF Ausgangskapazität für minimalen Durchgang
Zusammenfassung
- „SSR“ ist der Schirm.
- Opto-MOSFET-Relais sind MOSFET-Ausgangs-SSRs mit optischer Isolation – stark bei geringer Leckage, niedriger Kapazität, schneller und präziser Steuerung sowie Gleichstrom Kompatibilität (und Wechselstrom innerhalb der Nennwerte).
- Triac/Thyristor SSRs sind nur für Wechselstrom Spezialisten—robust und kosteneffektiv für Netzlasten, oft mit Nullübergangsverhalten.
- Mos-Relais
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SMD-6, 60V/ 5A, Opto-MOS-Relais
Die 42-Serie ist ein SMD-6, Lastspannung bei 60V, Laststrom bis zu 5 Ampere, normalerweise offenes IC-Halbleiterrelais (1 Form A).
SMD6-5, 3300V/ 300mA, Opto-MOS-Relais (SiC MOSFET)
Die 53-Serie ist ein SMD6-5, Lastspannung bis zu 3.300V, Laststrom bei 0,3 Ampere, normalerweise offenes IC-Halbleiterrelais (1 Form A).
SMD4, 400V/ 90mA, Opto-MOS-Relais, SPST-NC (1 Form B)
Die 74-Serie ist ein SMD-4 Lastspannung 400V, Laststrom 90mA IC-Halbleiterrelais in einer normalerweise geschlossenen SPST-Kontaktanordnung (1 Form B).
SO-16, 3300V/ 350mA, Opto-MOS-Relais (SiC MOSFET)
AS53F ist ein SMD6-5, Lastspannung bis zu 3.300V, Laststrom bei 0,3 Ampere, normalerweise offenes IC-Solid-State-Relais (1 Form A) mit 12 mm Kriechstrecke für robuste Isolation.