構(gòu)建固態(tài)繼電器解決方案采用光耦合器還是數(shù)字隔離器？

即用型固態(tài)繼電器(SSR)可靠且緊湊，但很難找到一款電流傳導(dǎo)能力高于幾百毫安的產(chǎn)品。比如，若您需要一款隔離SSR來切換線路電壓，那么您不得不采用功率FET自行構(gòu)建一個SSR。您可以采用光耦合器來提供控制和FET柵極之間的電流隔離，但在隔離側(cè)，光耦合器從哪才能獲取足夠的功率來驅(qū)動FET柵極呢？

下圖顯示如何采用數(shù)字隔離器構(gòu)建SSR。該器件提供兩個數(shù)據(jù)通道，可驅(qū)動兩個FET柵極，每通道能為容性負(fù)載提供最高20 mA的電流。ADuM521x采用isoPower技術(shù)，屬于集成隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，為次級端提供足夠的功率，以較高的飽和速率和良好的柵極壓擺率切換分立式功率FET柵極。

將數(shù)字隔離器的高功率與信號驅(qū)動能力相結(jié)合，即可控制大電壓和電流。對FET的基本要求是其柵極閾值電壓應(yīng)低于器件提供的5V電壓。任何其他的電流和電壓組合都只受限于所選的FET。

上述示例電路采用IRF540N N溝道HEXFET構(gòu)建，柵極電阻為250 Ω。FET的背靠背配置可在器件導(dǎo)通時提供0V阻抗線性度，而在器件關(guān)斷時提供對稱電壓阻隔。如果需要常閉繼電器，可以使用P溝道FET。本電路可在高達(dá)100V電壓的情況下切換30A電流，導(dǎo)通時間約為20uS。相比基于光耦合器的SSR和機(jī)械繼電器，該速度極快。

數(shù)字隔離器具有最高5.5V的可調(diào)輸出電壓的額外優(yōu)勢，為柵極驅(qū)動閾值提供更多裕量。圖中未明確顯示設(shè)置輸出電壓的分頻器。詳情請參見數(shù)據(jù)手冊。

此基于isoPower的繼電器可調(diào)制kHz范圍內(nèi)的功率，其速度足夠快，可實(shí)現(xiàn)白熾燈泡的調(diào)光功能，或者為直流電機(jī)提供速度控制功能。采用合適的FET，可以輕松構(gòu)建線路功率開關(guān)。這款功能豐富的開關(guān)能以低于SSR模塊或光電MOS元件的成本構(gòu)建而成。