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继电器相关信息

2018/04/02

PhotoMOS的短路保护功能

为了防止电路损坏等不良,本文将会介绍 「短路保护功能」。

本篇文章就客户的常见问题中关于PhotoMOS「短路保护功能」的相关内容进行说明。短路保护功能是为了防止电路损坏,也可能影响到其他电路和部件,所以请务必在电路设计时仔细阅读本文。

问题:PhotoMOS的短路保护功能是什么功能?

回答:过电流引起的电路损坏,保护元件的功能。 PhotoMOS的输出端子间出现过电流时,启动内部保护电路。

附带短路保护功能的产品有磁保持型和非磁保持型2种。
磁保持型英文叫做「latch (=保持)」。一旦检测出过电流切断负载电流,PhotoMOS的可以保持OFF的状态。非磁保持型的英文叫做「no latch 」。一旦检测出过电流,同样会保持OFF的状态下。当负载电流恢复到平正常值后,将复位为继电器的正常工作状态。
以下会详细解说关于磁保持型和非磁保持型的各种保护功能。

1.附带短路保护功能(磁保持型)

PhotoMOS的输出端子间的负载电流达到一定的电流值后,短路保护功能将启动,在完全断开负载电流的同时保持OFF状态。PhotoMOS内置的短路保护电路会在瞬间完全切断过电流(typ.50μS),因此可以保护PhotoMOS负载电流部分的电路部件免受过电流的损害。
磁保持型保持OFF状态下,恢复继电器功能时,可以暂时断开输入电流,然后再次接通后即可复位。

关于磁保持型的特征,如下图所示。输出电压-输出电流特性如图1所示,工作图如图2所示。

图1是磁保持型的输出电压-输出电流特性。图表在相反侧也出现增长是由于PhotoMOS继电器带短路保护功能(磁保持型)的输出端没有极性,可对双向的电压、电流进行控制的缘故。
如图表所示,输出电流超过某个值时,将启动短路保护功能,输出端变为OFF状态,即使调高输出电压,也不会有电流流动。

20140527_1

图2呈现出磁保持型的动作图。可以看出,上方的继电器有输入电流流入,使下方的输出电流端变为ON状态,输入电流变为0,则输出端电流变为OFF状态。
产生短路电流的情况下,保护功能瞬时检测到短路电流,并使流动到输出端的负载电流变为OFF状态,即使输入电流处于ON状态,输出电流仍会保持OFF状态。
使继电器的功能复位的情况下,先将输入端的电流调为零,然后进行复位。如果负载电流处于正常状态,则输入端有电流流过时,输出端也会有电流流动。此时,如再次检测到短路电流的产生,那么输出电流的负载电流将会再次进入OFF状态。

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附带短路保护功能(非磁保持型)

与磁保持型相同,负载电流达到一定的电流值后,短路保护功能将对负载电流产生作用,完全断开负载电流。之后将对负载电流进行监控,如果负载电流恢复为正常值,则自动复位为PhotoMOS的正常工作状态。
图2为非磁保持型的动作工作图。
(非磁保持型的输出端有极性,DC负载专用)

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(1)负载短路检测

继电器正常工作的情况下,输出电流中一旦产生过电流,将启动保护功能,即使输入电流处于ON状态,输出端的负载电流仍会保持OFF状态。(实际上,受过电流的影响,输出端子间的电压会超过某个值,因此会启动保护功能)

(2)间歇动作

按照一定的间隔,重复执行检测动作,确认是否恢复至额定电流。

(3)负载复位

在(2)间歇动作中,如检测到输出部分的负载电流已恢复至额定电流,则解除异常,使继电器的输出端处于ON状态。

进入(2)间歇动作,重复执行检测动作的间隔称为[短路电流监控间隔]。如负载电流长时间处于短路状态,则确认该负载电流是否处于短路状态的间隔将会延长。图4的短路电流监控间隔-时间特性即表示该特性。
可以看出,随着时间的流逝,纵轴的监控间隔在延长。另外,负载电流(VL)越大,对监控间隔产生的影响也越大。

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3. 使用注意事项

短路保护功能以保护回路不受过电流影响为目的,因此对于冲击电流和干扰可能也会检测为过电流,并启动保护功能。为此,关于负载电流,包括冲击电流和干扰在内,请保持在最大负载电流以下。另外,为使内部IC稳定工作,对于输入电流,磁保持型请确保在5mA以上,非磁保持型请确保在10mA以上。

您的感想如何?此次介绍了短路保护功能。
为防止元件因过电流而受损,选型时需要掌握该功能的相关知识。设计回路时,请务必深入理解,并活学活用。

本篇的关键词

  • 过电流:上文提及的过电流是指超过PhotoMOS的连续负载电流值,并进入短路保护动作的检测电流。
  • 监控间隔:监控间隔是指对过电流状态是否恢复至额定电流状态进行确认的周期。如长时间处于过电流状态,则监控间隔也会延长。
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