В чем разница между опто-MOSFET реле и реле на твердом состоянии?

Твердотельные реле (SSR) повсюду — от автоматизации заводов до систем точного тестирования — потому что они переключаются электрически без движущихся контактов. В этой категории вы часто увидите более специфический термин: опто-MOSFET реле. Эта статья объясняет, что означает каждый термин, как они работают, в чем их различия и когда инженеры обычно выбирают одно вместо другого.

Быстрые определения

Твердотельное реле (SSR)

Электронный переключатель, который заменяет механические контакты полупроводниками. Большинство SSR обеспечивают гальваническую изоляцию между управляющей стороной и стороной нагрузки.

Опто-MOSFET реле

Это тип SSR, который использует Светодиод на входе (для оптической изоляции) и МОП-транзисторы на выходе (часто в виде пары «обратная связь» для двунаправленной блокировки).Вы также можете услышать названия, такие как "PhotoMOS" или "MOSFET SSR."

Триак/Тиристор SSR

Еще одна распространенная архитектура SSR, которая использует триак (или пару SCR) на выходе.Эти устройства предназначены в первую очередь для переменного тока.

Как они работают (вкратце)

Вход/Изоляция:
Обычно как опто-MOSFET, так и триаковые SSR используют входной светодиод.При подаче прямого тока светодиод излучает свет через изоляционный барьер.
Этап вывода:
- Опто-MOSFET: Свет активирует драйвер, который включает MOSFET.MOSFET-транзисторы, установленные спинкой к спинке, позволяют току течь в любом направлении и блокируют напряжение в обе стороны.
- Триаки/Тиристоры: Свет запускает устройство, которое фиксируется во время полупериода переменного тока и выключается, когда ток падает ниже его тока удержания (для резистивных нагрузок переменного тока это обычно происходит при следующем переходе через ноль).

Узнайте больше о том, как работают опто-MOSFET реле здесь.

Ключевые различия

Аспект	Опто-MOSFET реле	Триак/Тиристор SSR
Устройство вывода	MOSFET(ы), часто параллельно	Пара триаков или SCR
Работает с	Постоянным и переменным током в пределах номинального напряжения (back-to-back MOSFETs for bidirectional blocking)	Только переменный ток (natural turn-off as current drops below holding current, typically at zero-cross)
Утечка в выключенном состоянии	Низкий (nA–µA range typical)	Выше (can be mA-level due to device and snubber paths)
Поведение "Включено"	Low R_ВКЛ (I·R loss)	Conduction characterized by a voltage drop rather than R_ВКЛ
Емкость в выключенном состоянии	Низкий (reduces feedthrough)	Менее акцентированный
Управление переключением	Быстро, точно, not tied to waveform phase	Often ноль-пересечение or случайное включение variants for AC control
Типичные сильные стороны	Точные сигналы, измерение, постоянные пути	Экономичное управление переменным током

Когда выбирать каждое реле?

Выберите опто-MOSFET реле, когда вам нужно низкое утечка, низкая ёмкость при отключении, чистое переключение и возможность работать с постоянным током или переменным током в пределах номинала устройства.Эти качества важны в инструментировании, сборе данных, тестировании полупроводников, батарейных системах и мультиплексировании сигналов.
Выберите Triac/Thyristor SSR, когда вы управляете переменным током для нагрузок, таких как обогреватели, лампы и некоторые двигатели — особенно когда ноль-пересечение переключение снижает ЭМИ и нагрузку.

Ключевые применения твердотельных реле

Точность и тестирование: реле Opto-MOSFET превосходно работают в цепях измерения/сигнала, матричном переключении и узлах с высоким сопротивлением, где утечка и проход сигнала должны быть строго контролируемыми.
Батарея и BMS для электромобилей: Оптическая изоляция, а также утечка в диапазоне от нА до мкА и предсказуемое сопротивление в включенном состоянии делают опто-MOSFET реле хорошо подходящими для сенсорных и защитных цепей.
Объекты и промышленные переменные нагрузки AC: Триаковые SSR являются практичным и экономичным выбором для обогревателей, работающих от сети, освещения и аналогичных нагрузок только переменного тока, часто используя варианты с нулевым пересечением для ограничения ЭМИ.

['Toward'] Решение технологий

В компании ['Toward'] Technologies мы проектируем изнутри наружу.Наша внутренняя команда НИОКР разрабатывает как MOSFET, так и PVG (фотоэлектрические генераторы), используемые в наших реле, что дает нам контроль над основными элементами переключения.Этот вертикальный подход позволяет нам предоставить отраслевые лидирующие значения времени включения, номиналы напряжения нагрузки, низкое сопротивление в открытом состоянии и высокие токи нагрузки—не только на бумаге, но и в реальном производстве.

Мы также сохраняем более 90% производственной цепочки внутри компании.Такая глубина контроля производства обеспечивает согласованность, прослеживаемость и качество в больших масштабах.И поскольку мы потратили годы на массовое производство этих устройств, мы можем быть высоко конкурентоспособными по цене без ущерба для производительности.

Выделенные серии и ключевые характеристики:

Серия 42 - до 5A постоянный ток нагрузки
Серия 53 - до напряжение нагрузки 3,300В
Серия 74 - нормально замкнутое конфигурация
Серия AS - 12 мм расстояние пробоя для надежной изоляции
Серия 46 - ~3 пФ выходной ёмкости для минимального прохода.

Независимо от того, оптимизируете ли вы утечку, емкость, ток, напряжение или геометрию изоляции, эти семейства предлагают вам четкие варианты, адаптированные к реальным ограничениям проектирования.

Внутри реле Opto-MOSFET серии ['Toward']

Резюме

“SSR” — это зонт.
Опто-MOSFET реле это MOSFET-выходные SSR с оптической изоляцией — сильные на низком утечке, низкой емкости, быстром и точном управлении, и DC совместимости (и AC в пределах номинала).
Триаковые/Тиристорные SSR являются только для переменного тока специалистами — надежными и экономичными для нагрузок от сети, часто с поведением нулевого перехода.

Мос-реле: SMD-6, 60В/ 5А, Опто-МОП-реле
Серия 42 - это SMD-6, напряжение нагрузки 60В, ток нагрузки до 5 Ампер, нормально открытое твердотельное реле IC (1 форма A).

SMD6-5, 3300В/ 300мА, Опто-МОП-реле (SiC МОП-транзистор)
Серия 53 - это SMD6-5, напряжение нагрузки до 3300В, ток нагрузки 0.3 Ампера, нормально открытое твердотельное реле IC (1 форма A).

SMD4, 400В/ 90мА, Опто-МОП-реле, SPST-ЗЗ (1 форма B)
Серия 74 - это SMD-4, напряжение нагрузки 400В, ток нагрузки 90мА, твердотельное реле IC в нормально закрытой конфигурации контактов SPST (1 форма B).

SO-16, 3300V/ 350mA, Опто-МОП реле (SiC МОП-транзистор)
AS53F - это SMD6-5, напряжение нагрузки до 3,300V, ток нагрузки 0,3 А, нормально открытое твердотельное реле (1 форма A) с расстоянием пробоя 12 мм для надежной изоляции.

SMD-4, 80V/ 80mA, Опто-МОП реле
Серия 46 обеспечивает напряжение нагрузки 80V с током нагрузки до 80mA и ~3 пФ выходной емкости для минимального пробоя.