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東芝:絶縁型ソリッドステートリレー(SSR)用フォトボルタイック出力フォトカプラーの発売について



〜高い開放電圧で高耐圧パワーMOSFET駆動に貢献〜

東京--(BUSINESS WIRE)--(ビジネスワイヤ) -- 東芝デバイス&ストレージ株式会社は、半導体リレーの一種であるソリッドステートリレー(SSR)に使用する高耐圧パワーMOSFETのゲート駆動に適した、薄型SO6Lパッケージのフォトボルタイック出力フォトカプラー (以下フォトボルタイックカプラー) 「TLP3910」を製品化しました。本日から量産出荷を開始します。




SSRは、出力側のデバイスとしてフォトトライアック/フォトトランジスター/フォトサイリスター等の半導体デバイスを用いたリレーです。大電流をON/OFF制御する応用に適しています。

フォトボルタイックカプラーは、光素子とMOSFETからなるフォトリレーから、スイッチ機能を担うMOSFETを除いた製品です。絶縁型SSR[注1]を構成する際、フォトボルタイックカプラーとMOSFETを組み合わせることで、フォトリレーでは難しい高電圧・大電流のスイッチが容易に実現できます。


当社従来製品TLP191BTLP3906では、高耐圧パワーMOSFET駆動時のゲート電圧が10V以上の場合、開放電圧が足りずに、2個直列で使用する必要がありました。新製品TLP3910は、最小開放電圧が当社従来製品と比べて2倍の14Vで、高耐圧パワーMOSFETのゲートを1個で駆動することができ、部品点数の削減が可能です。

さらに、内蔵放電回路の性能向上により、標準ターンオフ時間をTLP3906と比べて約1/3、TLP191Bと比べて約1/30の0.1msに短縮し、高速化しました。


TLP3910は、フォトボルタイックカプラーでは当社初の最小沿面・空間距離8mm、最小絶縁耐圧5000Vrms[注2]を実現し、AC400V系で駆動する産業機器等への応用を可能にしました。また、高温動作125°C対応により応用範囲を広げました。


[注1] 一次(制御)側と二次(スイッチ)側が電気的に絶縁されたもので、ACラインと直結した回路のスイッチや、グラウンド電位が異なる機器間のスイッチを、絶縁バリアを介し制御できる。

[注2] フォトボルタイックカプラーで、2021年5月27日現在、当社調べ。


応用機器


絶縁型SSR (スイッチ用高耐圧パワーMOSFETのゲート駆動)



  • 産業機器 (プログラマブルロジックコントローラーなどI/Oのリレー接点出力、ブレーキシステム ソレノイド駆動制御部、主電源回路・突入電流防止回路、BMS[注3]のバッテリー電圧監視部、地絡検出部)


  • 計測機器 (電源ライン切替、測定ライン切替)


[注3] BMS : Battery Management System


新製品の主な特長



  • 高い開放電圧 : VOC=14V (min)


  • 短絡電流 : ISC=12μA (min) @IF=10mA (C20ランク品) ISC=20μA (min) @IF=10mA


  • 高い絶縁耐圧 : BVS=5000Vrms (min)


  • 高い動作温度定格 : Topr (max)=125°C


  • 沿面/空間距離 : 8mm (min)


新製品の主な仕様















































































(特に指定のない限り、Ta=25°C)



品番



TLP3910



放電回路



内蔵



絶対最大定格



動作温度 Topr (°C)



-40~125



電気的特性



順電圧 VF min/typ./max (V)



@IF=10mA



3/3.3/3.6



結合特性



開放電圧 VOC min (V)



@IF=10mA



14



短絡電流 ISC min (μA)



@IF=10mA



(一般品) 12



(C20ランク品) 20



トリガーLED電流 IFT max (mA)



3



スイッチング特性



ターンオン時間 ton typ./max (ms)



0.3/1.0



ターンオフ時間 toff typ./max (ms)



0.1/0.5



絶縁特性



絶縁耐圧 BVS min (Vrms)



5000



構造パラメータ



空間/沿面距離 min (mm)



8.0



パッケージ



名称



SO6L



サイズ typ. (mm)



3.84×10×2.1



安全規格



UL、cUL、



VDE(オプション(D4)品)



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