Panasonic 电工PhotoMOS MOSFET输出光电耦合器的概要

　　前言:

Panasonic电工的“PhotoMOS”是一款采用光电元件以及功率MOSFET进行输出的输出光电耦合器。面试二十年间，在全世界的销量达到八亿个，堪称是一款销售成绩骄人的商品。“PhotoMOS”满足了小型·轻量·薄形化的需求，作为适应电子化的输出光电耦合器，增加了①高灵敏性、高速响应;②从传感器输入信号水平到高频的控制;③从声音信号到高频用途的对应;④高可靠性和长使用寿命;⑤可进行表面安装的SMD型;⑥多功能化合静音化等新的功能。

作为产品，它能满足多样化的用户需求，拥有低导通电阻的HF型、追求经济型的GU型、GE型、高频控制的RF型以及低导通电阻且富于经济性的HE型、高灵敏的HS型等各种型号。

　　“PhotoMOS”的动作原理:

“PhotoMOS”是利用功率MOS·FET进行输出，在输入输出间实现电绝缘的输出光电耦合器(1500VAC·1分钟)，其等效电路如图1所示。

动作原理为通过光电元件(太阳能电池)将光电元件(LED)的光能转化成电能，通过功率MOSFET的导通、非导通，进行负载控制。图2显示了其内部的透视图，图3显示了动作以及复位时的原理。

　　“PhotoMOS”的特点:

“PhotoMOS”兼具了EMR(有触点的机械继电器)以及SSD(可控硅输出光电耦合器)两者的功能，具有以下特点。

• 　　可对微小的模拟信号进行控制(参照图4)

晶闸管或光电耦合器及一般的SSD，不能控制数百mV以下的信号，但PhotoMOS闭路时的偏置电压极低，因此，即使是对微小电压信号或模拟信号也可进行不变形的控制。

• 　　电路构成简单，因此可实现电路板的小型化以及设计的简便化

可将发光元件、光电元件、功率MOSFET集中到一个封装中，而且MOSFET的电路门极也在封装中，因此具有较强的抗干扰或抗静电能力。此外，内置具有自身发电功能的光电元件，所以不需要外部电源来驱动功率MOSFET。

• 　　可实现小输入信号控制大负载(参照表1)

与光电耦合器相比，因增幅率较大，所以可实现EMR所不具备的高灵敏度。

• 　　开路时的漏电流极(参照图5)

一般的SSD开路时的漏电电流大到数mA，但PhotoMOS即使施加负载电压400V时，其漏出电流也仅有1μA以下。

• 　　可以适应各种负载控制

电流、电压通断范围较广，因此适合继电器、电机、灯、螺线管等各种负载的控制。

• 　　可控制含高频成分的信号

RF型输出端子间容量小至Typ.5pF，绝缘损失为40dB(1MHz)以上。

• 　　体积小、节省空间，安装不受限制
• 　　热电动势低至1μV以下
• 　　使用寿命接近永久，无需更换
• 　　不发生电弧(干扰)，无触点，因而运行时没有声音。