Photocoupleurs et photorelais de qualité automobile

Les composants de qualité automobile de Toshiba sont conçus pour optimiser les performances dans les applications automobiles les plus rigoureuses. En raison de la demande accrue du marché pour les véhicules électriques, un plus grand nombre de dispositifs est nécessaire pour assurer l'isolation à plusieurs niveaux de tension dans des domaines tels que les systèmes de gestion des batteries (BMS), les onduleurs et les convertisseurs CC/CC. De plus, les photorelais constituent un excellent remplacement à semi-conducteurs des relais mécaniques traditionnels. L'un des principaux avantages de l'utilisation des photorelais par rapport aux relais mécaniques est la fiabilité et la longévité, ce qui est particulièrement important dans les véhicules qui ont une durée de vie plus longue.

Photocoupleurs

Les photocoupleurs automobiles de Toshiba sont disponibles en quatre familles : avec des sorties de circuit intégré avec plusieurs configurations, des sorties de transistor, ainsi que des sorties photovoltaïques et des sorties MOSFET (appelées photorelais). Toutes les tensions d'isolement sont garanties pour 3750 V_RMS.

Sortie de circuit intégré

De 1 Mbps à 20 Mbps, ces photocoupleurs sont parfaits pour communiquer sur une barrière galvanique. Les configurations de sortie sont soit à collecteur ouvert, soit à structure en totem-pole. Tous ces photocoupleurs à sortie de circuit intégré sont conditionnés dans un boîtier SO6 à 5 broches de 3,7 mm × 7,0 mm × 2,1 mm.

Sortie transistor

Le photocoupleur utilise une sortie de transistor au sein de la structure interne ; par conséquent, les principales caractéristiques sont similaires à celles d'un transistor. Le rapport de transfert de courant (CTR) varie entre 50 et 900, et la valeur V_CEO s'élève soit à 40 V, soit à 80 V, selon la préférence, tandis que V_CE(sat) et I_C(max) sont constants à respectivement 0,4 V et 0,05 A. Ces photocoupleurs à transistor sont logés dans un boîtier SO4 mesurant 2,6 mm × 7,0 mm × 2,1 mm, et un boîtier SO6 à 4 broches de 3,7 mm × 7,0 mm × 2,1 mm.

Sortie photovoltaïque

Toshiba propose deux photocoupleurs à sortie photovoltaïque différents. Ils utilisent une matrice de photodiodes comme principale méthode de couplage. Les deux fonctionnent de manière similaire, offrant des valeurs minimales de courant de court-circuit (I_SC(min)) de 12 μA, et de tension à vide (V_OC(min)) de 7 V. La principale différence entre les deux réside dans le circuit de commande interne, qui permet au TLX9906 de s'éteindre environ 80 % plus rapidement (0,2 ms contre 1 ms). Ces deux dispositifs sont également disponibles dans un boîtier SO6 à 4 broches mesurant 3,7 mm x 7,0 mm x 2,1 mm.

Sortie MOSFET (photorelais)

Les photorelais constituent une excellente solution moderne pour remplacer le relais mécanique traditionnel. L'avantage le plus important est la fonctionnalité à semi-conducteurs, qui permet une meilleure longévité par rapport au relais mécanique traditionnel, qui déplace à plusieurs reprises une bobine en avant et en arrière. Cette absence d'usure est hautement souhaitable dans un produit conçu pour avoir une longue durée de vie. De plus, les photorelais sont fonctionnellement plus rapides et moins bruyants. Il n'y a pas de rebond ni de mouvement physique. Les signaux sont propres et rapides, ce qui constitue deux caractéristiques essentielles. Le photorelais conforme à la norme AEC-Q101 présente une tension à l'état bloqué V_OFF maximale de 600 V et un courant maximal à l'état passant (I_ON) de 15 mA. Ce photorelais se loge également dans un boîtier SO6 à 4 broches, qui est sensiblement plus petit qu'un relais mécanique traditionnel.

Schéma