オプトMOSFETリレーとは何ですか？オプトMOSFETリレーはどのように機能しますか？

Bright TowardのOPTO-MOSFETソリッドステートリレーの動作原理

Bright Towardのレジリエント、パワフル、および信頼性の高いスイッチング技術

OPTO-MOSFETリレーとは何ですか？

OPTO-MOSFETリレー（光絶縁型ソリッドステートリレーとも呼ばれる）は、光を使用して出力状態を制御します。入力側のLEDが光を発すると、光起電力発生器（PVG）がMOSFETチップのゲートとソース端子の間に電圧を生成し、リレーを実質的に"オン"にします。この光駆動の非接触スイッチングアーキテクチャは、LEDとMOSFETの間に光学的絶縁を提供し、リレーの入力（LED）と出力（MOSFET）の間のブレークダウン電圧を最大化します。例えば、Bright Towardテクノロジーズの3,300V負荷電圧（53シリーズ）は、リレーを保護回路に組み込むユーザーにとって重要な仕様である5,000 VRMSの絶縁を実現しています。

OPTO-MOSFETリレーの動作原理

OPTO-MOSFETリレーは、安定した正確なスイッチングを実現するために、独自の光発電ジェネレーター（PVG）構造を利用しています。操作プロセスは次のとおりです：

入力電流

A current is supplied to the input side, powering the internal LED. This current activates the LED, emitting light. This is why OPTO-MOSFET relay datasheets specify "運用LED電流＆quot; 「quot;公称電圧＆quot; —LEDSは現在のデバイスです。

太陽光発電機（PVG）活性化

The emitted light strikes the PVG, where it is converted into voltage through the 太陽光発電効果、ソーラーパネルの動作と同様です。

MOSFETゲートドライブ

The voltage generated by the PVG is applied to the MOSFET's gate terminal, creating a 正のゲートからソースへの電圧。この電圧は、MOSFET内の導電性チャネルを開きます。

現在の流れ

Once the MOSFET's しきい値電圧 到達すると、MOSFETがオンになり、電流がから流れるようになります 排水します。

のために DCリレー、単一のMOSFETが使用されます。
のために ACスイッチング、2つのMOSFETが通常、両方の極性で実施するために、アンチシリーズ構成（ソース端子接続）で接続されています。

ターンオフプロセス

When input current is removed, the LED turns off, stopping PVG voltage generation. The MOSFET gate voltage drops, and the relay returns to its non-conductive (off) state.

プロセスの概要:入力電流 → LED放出 → PVG電圧生成 → MOSFETゲート駆動 → 電流の流れ

OPTO-MOSFETリレーの主な利点

OPTO-MOSFETリレーは、固体素子スイッチングデバイスとして、非機械的構造と光絶縁のおかげで重要な利点を提供します。これらの利点には次のものが含まれます：

非常に長い寿命
機械部品がないため、OPTO-MOSFETリレーはほぼ無限の動作寿命を持っています。LEDの劣化によってのみ制限され、これらのリレーは通常、従来の電気機械リレー（EMR）が通常1000万サイクルに達するのに対し、10億サイクル以上に達することができます。OPTO-MOSFETリレーの寿命は主にLEDの劣化によって制限されます。キャパシタ駆動のMOSFETリレーなどの代替設計は、LEDの制限を回避し、ほぼ無限の寿命に達することができます。
静音動作
可聴のスイッチングノイズがないため、医療機器や通信アプリケーションに最適です。
高速スイッチング速度
迅速な応答時間を必要とするアプリケーションのために、正確な制御を可能にします。
強力な電気的絶縁
入力と出力の完全な分離により、システムの保護と安全性を提供します。
コンパクトサイズ
高密度モジュール設計をサポートし、スペースが制約されたシステムへの統合を可能にします。
低入力電流
LED駆動は最小限の電流を必要とし、低消費電力と効率的な動作に寄与します。

なぜBright TowardのOPTO-MOSFETリレーを選ぶべきなのか？

多くのOPTO-MOSFETリレーは、接触のないスイッチング、高速、絶縁などの一般的な利点を共有していますが、Bright Towardの独自の設計と垂直統合製造は比類のない性能上の利点を提供します:

ウルトラハイボルテージ対応（3300Vまでの単一MOSFET）
EV、エネルギー貯蔵システム、産業用テスター向けの高電圧OPTO-MOSFETリレーを製造できる数少ないブランドの一つです。
独自のPVGアーキテクチャ
社内開発のPVG構造は、優れた光から電圧への変換を提供し、より高容量のMOSFETをより速い応答時間で駆動します。
ウルトラローオン抵抗（Rds(on)）
効率的な設計により、電力損失と熱出力が削減され、高スイッチング周波数または高電流負荷に最適です。
優れた漏れ制御
高温でも安定したウルトラロー漏れ電流性能を提供し、精密テストシステムに最適です。Bright Towardの最新のチップ設計は、ナノアンペアレベルの漏れを達成できます。
ゼロ接触バウンスの光駆動スイッチング
光制御により機械的接点が完全に排除され、アークフラッシュ、接触バウンス、EMIの問題を回避します。特に高電圧または信号に敏感な環境では重要です。
自動車およびグローバル安全基準に認証済み
UL、VDE、およびRoHSに準拠；BMS、OBC、充電器、その他のEVシステムにおける信頼性を確保するために、AEC-Q101自動車グレードの品質で製造されています。
高い社内製造レベル
ウエハーの切断からパッケージング、最終テストまで、すべての生産は社内で管理され、一貫した品質と信頼できるリードタイムを確保しています。
柔軟なカスタマイズオプション
アプリケーション特有のニーズに応じたカスタムパッケージ、ピンレイアウト、電圧/電流定格が利用可能です。

Bright TowardのOPTO-MOSFETリレーの応用

Bright TowardのOPTO-MOSFETリレーは、以下の分野で広く使用されています：

- 電気自動車（EV）および充電システム
高速度かつ安全な絶縁を必要とするBMS、バッテリーモジュール、およびOBC—AEC-Q101認証取得済み
- 高電圧試験および電気絶縁
誘電体テスター、コンデンサ絶縁アナライザー、およびパワーモジュール検証—安全でアークのないスイッチングを保証
- 半導体試験および測定機器
最小限のリークと低Rds(on)で高密度、高速信号スイッチングをサポート
- 医療機器
静音動作と電気絶縁が診断および監視機器の安全性を高める
- 通信およびネットワークモジュール
高信号整合性とノイズ耐性を持つ信号ルーティングおよびモジュールスイッチング

結論

Bright Toward テクノロジーズのOPTO-MOSFETリレーは、光絶縁と最大3,300Vの高電圧スイッチングを組み合わせており、EV、エネルギー貯蔵、精密テストに最適です。独自の太陽光発電ジェネレーター（PVG）と高出力LEDを使用して、これらのリレーは超高速、静音、効率的な性能を提供し、寿命は10億サイクルに達します。自動車グレードの信頼性を考慮して設計され、一貫した品質のために社内で製造されたBright Towardのリレーは、機械的接触の問題を排除し、要求の厳しい産業用および高電圧アプリケーション向けに、安定した低漏れおよびゼロ接触バウンススイッチングを実現します。

次のデザインを最適化する準備はできていますか？ アプリケーションに最適なOPTO-MOSFETリレーを見つけるために、Bright Toward にご連絡ください。

MOSリレー: SiC MOSFETリレー（1500Vから6600V）
シリコンカーバイドMOSFETを光結合リレーに適用することで、負荷電圧は最大3300Vまで増加し、開発中では6600Vにまで向上します。入力/出力のブレークダウン電圧は3750Vと5000Vの選択肢があります。これらの高負荷電圧オプトSiC-MOSFETリレーはAEC-Q101認証を受けており、Bright Towardの工場の1Kグレードのクリーンルームで製造されています。

オプトMOSFETリレー（60Vから600V）
当社の汎用オプトMOSFETリレー製品ラインには、60Vから400Vの負荷電圧に対応したオプトMOSFETリレーが含まれています。ACおよびDCアプリケーションの両方に適用可能なフォームA、フォームB、フォームCの接点配置があります。

オプトMOSFETリレー（600Vから1500V）
私たちの高負荷電圧オプト-Si MOSFETリレー製品ラインには、600Vから1500Vまでの負荷電圧に対応したオプト-MOSFETリレーが含まれています。また、1500Vを超える負荷電圧オプションも提供しており、1800Vから3300Vまでのオプト-MOSFETリレーについては、サブカテゴリー「SiCチップ」をご覧ください。

AEC-Q101認証のオプトMOSFETリレー
当社のOpto-MOSFETリレーのシリーズは、自動車産業のお客様に満足いただくためにAEC-Q101認証を取得しています。それらには、45-Qシリーズ（60V / 200mA）、47-Qシリーズ（80V / 1.25A）、30-Qシリーズ（400V / 100mA）、38-Qシリーズ（400V / 70mA）および58シリーズ（1800V / 30mA SiC MOSFET）が含まれています。当社のOpto-MOSFETリレーは、IATF16949自動車認証を取得した新竹工場で製造されています。

オプトMOSFETリレー（> 1Amp）
当社の高負荷電流オプトSi MOSFETリレー製品ラインは、1Ampから7Ampsまでの電流を負荷できます。これらの光結合型ミニチュアオプトMOSFETリレーは、ACおよびDCアプリケーションの両方に適用可能で、フォームAおよびフォームBの接点オプションがあります。