Zum Schalten hoher DC-Ströme lassen sich Photovoltaik-Koppler nutzen. Dabei wird das von einer IR-LED abgegebene Licht eines Photovoltaik-Ausgangs-Optokopplers von einem Fotodioden-Array (PDA) empfangen und in eine Ausgangsspannung umgewandelt.
Die Koppler können zum Aufbau von MOSFET-Gate-Treibern mit galvanischer Trennung verwendet werden, die ohne externe Sekundärstromversorgung auskommen müssen. Zu typischen Applikationen gehören diskret aufgebaute Halbleiterrelais (SSR) auf Power-MOSFET-Basis und „Floatende“-H-Side-Schalter. So sind mit einem MOSFET Gleichspannungen und mit zwei MOSFETs in Common-Source-Schaltung auch Wechselspannungen isoliert schaltbar.
Wie funktioniert das?
TLP3910 ist ein Photorelais, das die optischen Elemente enthält, aber nicht den MOSFET, der das Schalten hoher Ströme übernimmt. Um ein isoliertes SSR für das Schalten von hohen Spannungen und Strömen zu konfigurieren, kombinieren Entwickler einen Photovoltaik-Koppler mit einem MOSFET.
Das Ansteuern eines High-Voltage-Leistungs-MOSFETs mit einer Gate-Spannung von 10V oder höher erfordert aufgrund seiner Mindest-Leerlaufspannung (VOC) von 14V nur einen TLP3910-Baustein.
Einsatzgebiete
Photovoltaik-Koppler sind in Anwendungen einsetzbar, in denen Halbleiter-Relais-ICs in Hinblick auf Spannungsfestigkeit und Stromtragfähigkeit an ihre Grenzen gelangen. In Kombination mit MOSFETs als Schalter sind sie eine zuverlässige alternative für elektromechanische Relais. Einsatzgebiete sind u.a. Automatisierungstechnik (SPS, I/O-Karten), Photovoltaik und Messtechnik.
Technische Eckdaten der TLP39210-Bausteine
- Gehäuse: SO6L/3,84mm x 10mm x 2,1mm
- VOC (min.): 14V
- ISC (min.)@125°C: 26 μA
- IF (typ.): 12mA
- BVs (min.): 5000 Vrms (BVS: Mindest-Isolationsspannung)
- ton (typ.): 0,3ms
- toff (typ.): 0,1ms
- Top: -40 bis 125°C
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