使用光电MOS®取代干簧继电器

电气元件的增强与对更高性能半导体测试设备日益增长的需求成正比。随着组件功能变得更加多样化,产量增加和小型化,需要对功能更高的继电器。

通过将干簧继电器更改为 PHOTOMOS® 来提高可靠性

干簧继电器(包括水星干簧继电器)一直主导着这个市场,直到固态器件问世。在测试仪市场,用PhotoMOS继电器解决方案取代干簧继电器的趋势越来越明显,以提高长期性能和可靠性。此外,由于环境影响和法规,汞型干簧继电器需要逐步淘汰和重新设计。机械干簧继电器由于其零泄漏电流而广泛用于高精度测量,但是,由于其移动触点的磨损,它们需要定期维护。这种维护会影响生产能力和总体生产成本。因此,对固态继电器的需求因此而增加。另一方面,固态继电器在可靠性方面表现出色,如果没有物理接触来提供电信号隔离,则会导致漏电流。

为了解决这个问题,松下开发了“T型电路”设计,以显着降低泄漏电流。该解决方案使用三个独立的 PhotoMOS 继电器来创建经过优化的电路,可降低漏电流并最大限度地提高高频隔离度。

使用3个PHOTOMOS继电器的高频测量电路和T电路原理图

当PhotoMOS导通时,使用两个具有低导通电阻特性的继电器将信号从输入传递到输出。这最大限度地减少了进行小型测量所必需的信号损失。当输出信号关闭时,具有低导通电阻的 2 个 PhotoMOS 将关闭,而具有低输出电容的第三个继电器将任何剩余信号泄漏引导至地。采用这种设计可实现高精度测量、最小漏电流和免维护设备。

T-电路开和关状态

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左:T电路导通状态允许信号以最小的损耗通过

右:T-电路关闭状态隔离输出并将泄漏传递到地

设计T电路的另一个考虑因素是ON/OFF时序,需要作为先开后断(BBM)开关执行。为了成功做到这一点,在低输出电容PhotoMOS (SW3)导通之前,应关闭2个低导通电阻PhotoMOS(SW1和SW2)。如下图所示,关闭信号时应出现相反的顺序。

先行后断 (MBB) 定时电路波形定时

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