
1.安装区域小型化
我们有一系列的小包装产品,如so6和VSON包装产品。光继电器的更换可以极大地促进设备的小型化设计。
2.高可靠性(长寿命)
光继电器通过光电二极管阵列接收LED光并将其转换为MOSFET驱动电压工作。这种继电器没有机械触点,因此不会因机械继电器磨损而劣化(触点数量不限,免维护)。
3.低输入电流/低电压驱动
由于输入端使用的LED由电流驱动,输出端开启所需的输入电流(触发LED电流,IFT)仅为3到5mA(最大值),因此一个小电池甚至可以驱动光继电器。在设计if规范时,应考虑LED的使用寿命。
4.优良的开关特性(高速、低噪声)
由于光继电器在输入端使用LED,在输出端使用MOSFET,因此没有反电势或反d引起的噪声。它不会产生类似于机械继电器的接触声音。
5.热开关支架
机械继电器用于热开关时,寿命短。光继电器可用于热或冷开关的情况下,只要保持最大额定值。
对于机械继电器,由于热开关施加的电压,触点闭合时电流流动,触点容易磨损。另外,当开关处于关闭状态时,电流中断会产生电弧,因此使用寿命缩短。
光耦继电器选型指南及注意事项
1.最大电压和电流额定值
与机械继电器不同(超过最大额定值可能不会导致设备立即崩溃),当达到额定值极限时,光学继电器容易崩溃。设计时,请注意保持在规定的最大额定值范围内。
2.寿命(可靠性)
由于触点磨损,机械继电器具有规定的循环寿命。相反,光继电器不同于机械继电器,因为它是由相应的MOSFET开关的,所以没有机械接触,所以不需要维护。在规定的额定值内使用时,光继电器寿命长。
3.输出导通状态-导通电阻
虽然机械继电器几乎没有导通电阻,但光继电器的Ron产品范围从高到低。还存在Ron低于机械继电器的大电容光继电器。
4.输出关闭状态
①断开状态输出端电压
断开连接时,机械继电器完全隔离。另一方面,由于PN结的存在,光继电器并没有完全隔离。与机械式继电器相比,关断端电压较弱,建议在电路中增加保护二极管。
②关断状态电流(泄漏)
机械继电器的泄漏电流很小。在光继电器中,当电压施加到输出侧时,泄漏电流流动。
5.切换时间
与机械继电器不同,信号继电器需要几毫秒的时间。光继电器在运行过程中不会跳闸。
6.输入功耗
即使对于低功率信号继电器,机械继电器的功耗通常从100MW开始。对于光继电器,约3mA的触发电流可以使MOSFET工作。一般设置在5mA左右(小于10MW)即可。另外,IFT=0.2mA(最大)的产品可以进一步降低功耗。
7.驱动电流
机械继电器符合直流和交流规范。大多数光继电器用于直流驱动。
8.联系方式
机械继电器有一系列的接触形式(形式a,形式B,形式C)可供选择。光电继电器通常采用a型(有些产品支持B型)。
9.尺寸
小型机械信号继电器占地面积60mm2。光继电器的面积为2.9mm2(2.0mm2)×45mm),可获得可观的空间优势,使高密度应用成为可能。
先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立,以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品,研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业,先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线,具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于:蓄电系统.智能电表.自动检测设备.电信设备.测量仪器.医疗设备.通信设备.PC端.安防监控.O/A设备.PLC控制器.I/O控制板等,依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势,先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕,逐步提升产品的技术附加值,扩充技术含量更高的产品线。
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光耦
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半导体照明是一种采用发光二极管(LED)作为光源的照明装置,广泛应用于装饰灯、城市景观照明、交通信号灯、大屏幕显示、仪器仪表指示灯、汽车用灯、手机及PDA背光源、电脑及普通照明等领域。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它是半导体制成的光电器件,可将电能转换为光能。半导体照明相同亮度的能耗仅为普通白炽灯的十分之一,而寿命却为其100倍,被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。
半导体照明产品的构成及其发光原理
与白炽灯和节能灯不同的是,半导体照明采用电场发光。它的基本结构是将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。LED因使用材料的不同,其二极管内电子、空穴所占能级也有所不同,能级差的不同使载流子复合时产生的光子的能量不同,从而形成不同波长的光。
由于半导体照明能把电能直接转换为光能,因此从理论上可以产生较高的光效。近几年来, LED的光效提高很快。在1998年,白光LED的光效只有5 lm/W,但在2000年时,白光LED的光效已达25 lm/W,这一指标与卤钨灯相近。2008年7月22日,位于加州的欧司朗公司在开发高亮度、高效率LED上取得了新的突破,在350 mA的标准条件下,亮度的峰值达到155 lm,效率达到136 lm/W。2009年,世界LED巨头Cree、Nichia新近宣布LED的发光效率实验值分别是161 lm/W@350 mA、145 lm/W@350 mA,这些结果都已经大大超过了现有照明灯具的光效。当然,上述这些都是在实验室取得的,在实际应用中,由于受散热性等多方面的影响,LED的光效仅只有几十lm/W。不过以当前LED技术的发展速度,相信LED光效的瓶颈会得到突破,从而真正实现LED照明的广泛应用。
半导体照明产品的分类
LED常见分类主要有以下五种方式:
(1) 按发光管发光颜色:可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。目前,为了提高LED的发光效率,推动LED在通用照明领域的应用,用红、绿、蓝三基色或其他途径合成白光LED成为该领域的研究热点。
(2) 按发光管出光面特征:可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2 mm、Φ4.4 mm、Φ5 mm、Φ8 mm、Φ10 mm及Φ20 mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。
(3) 按照发光强度角分布图,可分为以下三类:
高指向性:一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。
标准型:通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。
散射型:这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。
(4) 按发光二极管的结构:可分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
(5) 按发光强度和工作电流:按发光强度可分为普通亮度的LED(发光强度小于10 mcd)、高亮度的LED(发光强度介于10~100 mcd之间)和超高亮度的LED(发光强度大于100 mcd);按照工作电流,可分为一般LED和低电流LED,其中一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2 mA以下(亮度与普通发光管相同)。
半导体照明产品的特点
在当前全球能源短缺的形势下,节约能源是我们正面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源,它的节能、环保、寿命长等特点,正是其不断受到世界各国推崇的重要原因:
(1) 寿命长:光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时,一个LED灯在理想情况下可以使用50年。
(2) 色彩丰富:LED已经实现了多个波长的单基色,有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等,基本满足了应用领域对LED色彩的要求,随着更多新材料的开发,还会实现更多的基色及至全彩色。
(3) 稳定可靠:没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件,非正常报废率很小。在LED的寿命期内,LED一般都能稳定地工作,维护工作量较小。
(4) 电气安全性高:LED一般工作在低电压(6-24 V)、小电流(10-20 mA)环境下,属弱电级工作器件,有较好的电气安全性能。
(5) 节能环保效率高:光谱几乎全部集中于可见光频率,效率可以达到50%以上,而光效相近的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。而且LED灯不存在有害金属汞污染等问题,符合社会发展趋势。
(6) 应用灵活性好:LED可进行低压供电,也可用110 V/220 V电源供电,加上单粒LED的体积小(芯片更小,只用3-5 mm2),可以平面封装,易开发成轻薄短小的产品,做成点、线、面各种形式的具体应用产品。
(7) 受控制能力强:现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示、分布控制等,是其它发光装置无可比拟的。
(8) 抗震性能优越:LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品。
(9) 响应速度快:LED的响应速度在毫秒级,可以有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等领域。
(10) 显色性能良好:白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上,色温范围从3600 K到11000 K不等(随荧光粉不同而变),而且已经获得了实验室提高的方案。
此外,LED还具有亮度高、无干扰、方向性好等特点。
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