光學器件
在上期的芝識課堂中,我們介紹了光半導體器件的芝識分類,并介紹了光耦的課堂基本概念,今天的分立芝識課堂我們帶大家一起了解光耦的類型與安全標準。
很多人可能要問,半導為什么需要光耦?答案當然是體電為了滿足電氣隔離需求啦~在光耦中,一次側(LED側)和二次側(受光器件側)是學器電絕緣的,因此,無聲英雄即使一次側和二次側的電位(甚至GND電位)不同,也可以將一次側電信號傳輸到二次側。
如下圖所示的逆變器應用中,控制單元(如微控制器)通常在低直流電壓下工作。而另一方面,IPM和IGBT將驅動高電壓負載(比如需要200V交流電)。高壓系統部件可通過耦合器直接由微控制器控制。
光耦的類型
- 晶體管輸出:光電晶體管是一種探測器,也可使用達林頓類型。
- IC輸出:該類型有光電二極管作為受光器件的產品、邏輯等輸出產品、用于IGBT和MOSFET柵極驅動的大電流輸出產品、以及隔離放大器等高功能產品。
- 雙向可控硅/晶閘管輸出:光電晶閘管或光電可控硅用于輸出。它們主要用于交流線路的控制。
- 光繼電器(MOSFET輸出):光伏陣列(光電二極管陣列)驅動MOSFET的柵極來打開/關閉輸出。通過這種操作,它可以用作MOSFET輸出的繼電器開關。
在設計生產時,光耦必須具有符合安全標準的封裝形狀和介電強度。根據安全標準,器件出廠前需要對絕緣爬電距離、間隙、絕緣厚度、隔離電壓等參數進行檢查。并且由于絕緣性能、封裝尺寸和內部芯片尺寸等限制,光耦具有單模透射型、帶膜的單模透射型、雙模透射型、反射型等不同類型的內部封裝結構。
光耦的安全標準
對于任何一個器件來說,在使用前正確認識其安全標準都非常重要,光耦器件亦是如此。從設計和制造的角度來看,安全標準可分為設定標準和零件標準。設定標準是設計和制造電視機、錄像機和電源裝置等設備的基礎。而零件標準則包括了絕緣部分必須保持的項目(介電強度(絕緣電壓)、爬電距離、間隙等)。
想不到外觀相似的器件之中竟隱藏了這么多的不同。因此,我們在選擇隔離器并用于產品設計之前,通常需要驗證、評估和認證隔離器的標準、測試和等級,即便全都了解之后,也要掌握器件的正確使用方法。
在下一期的芝識課堂我們將帶您深入認識光耦的特性及使用技巧,請持續關注哦~
關于東芝電子元件及存儲裝置株式會社
東芝電子元件及存儲裝置株式會社是先進的半導體和存儲解決方案的領先供應商,公司累積了半個多世紀的經驗和創新,為客戶和合作伙伴提供分立半導體、系統LSI和HDD領域的杰出解決方案。
公司22,000名員工遍布世界各地,致力于實現產品價值的最大化,東芝電子元件及存儲裝置株式會社十分注重與客戶的密切協作,旨在促進價值共創,共同開拓新市場,公司現已擁有超過7,100億日元(65億美元)的年銷售額,期待為世界各地的人們建設更美好的未來并做出貢獻。