Photomos-Relais entnehmen dem Logikkreis wenig Leis-tung und stellen im Lastkreis einen störungsfreien Schalter mit sehr hoher, schaltspielunabhängiger Lebensdauer und konstanten elektrischen Eigenschaften zur Verfügung. Die hier beschriebenen Relais ermöglichen Überstromschutz und schalten das Bauteil ab.
Prinzip-Aufbau von Photomos-Relais
Ein Photomos-Relais besteht im Wesentlichen aus drei Elementen: einer Leuchtdiode, einem Photodiodenfeld in Verbindung mit einem internen Schaltkreis, bzw. Steuertransistoren, und i. a. zwei bidirektionalen antiseriell verschalteten Leistungs-DMosfets. So können AC- und DC-Lasten bis hinab zu wenigen µV und einigen nA geschaltet, bzw. übertragen werden.
Legt man an der Eingangs-LED eine Spannung an, bzw. be-stromt man sie über einen Vorwiderstand mit ca. 5 mA wird im Photodiodenfeld eine Spannung erzeugt. Der so generierte Strom lädt über den internen Schaltkreis die Gateelektroden der beiden DMosfets und diese steuern durch.
Innovation Kurzschlussschutz
In konventionellen Photomos-Relais sind die beiden DMosfets Überströmen, Kurzschlüssen und Überspannungen ungeschützt ausgesetzt. Das erfordert aufwendige Schutzbeschaltungen mit hohem Platzbedarf.
Zwei neue Photomos-Relais von Matsushita sind von sich aus bereits kurzschlussfest:
– AQY210KS („latching type“) im SO4-Gehäuse; Schaltlast 350 V/120 mA AC, DC: Wird die Eingangs-LED angesteuert, sind die beiden Ausgangs-Mosfets niederohmig, der Laststrom fließt. Übersteigt der Laststrom den Grenzwert von 200 mA, schaltet das Relais innerhalb max. 40 µs ab, bzw. die Ausgangs-Mosfets werden nicht mehr durchgesteuert und bleiben hochohmig. Erst nach Rücksetzen des Eingangssignals kehrt das Relais in die normale Schaltfunktion zurück (Bild 1 unten). Damit ist es geeignet für Fehlerströme, die dauerhaft bestehen bleiben und nur durch ein Abschalten der Spannungsversorgung oder einer entsprechenden Fehlerbehebung beseitigt werden.
– AQV112KL („non-latching type“; selbstheilendes Photomos- Relais) im Standard DIL/SMD 6-PIN Gehäuse; Schaltlast 60 V/ 500 mA DC: Kein Reset notwendig, der Ausgangs-Mosfet wird in kurzen Abständen durchgesteuert und bleibt bei zulässigem Strom niederohmig, bzw. wird wieder hochohmig, falls der Laststrom weiterhin zu hoch ist. Die Intervalle dieser Oszillationen gewährleisten die Einhaltung der zulässigen Gesamtleis-tungsaufnahme des Bauteils (Bild 1 Mitte). Damit ideal für Lastkreise mit wiederholt kurzzeitigen Überströmen, die weitere Bauteile gefährden und gleichzeitig ein Abschalten der Spannungsversorgung für einen „Reset“ unerwünscht ist.
Ausführliche Informationen
Photomos-Relais
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