【導讀】在發明晶體管之前，繼電器一直被用作開關。從低壓信號安全地控製高壓係統（如隔離電阻監測中的情況）的de能neng力li是shi開kai發fa許xu多duo汽qi車che係xi統tong所suo必bi需xu的de。盡jin管guan機ji電dian式shi繼ji電dian器qi和he接jie觸chu器qi技ji術shu多duo年nian來lai有you所suo改gai進jin
，但dan對dui於yu設she計ji人ren員yuan來lai說shuo，要yao實shi現xian其qi壽shou命ming可ke靠kao性xing和he快kuai速su開kai關guan速su度du以yi及ji低di噪zao聲sheng
、衝擊振動和功耗目標，仍然具有挑戰性。

電容式和電感式隔離固態繼電器 (SSR) 具有性能和成本優勢，並且適合不同級別的隔離（無論是基礎型還是增強型）。與機電繼電器和固態光繼電器等替代技術相比
，SSR 也具有優勢。

傳統繼電器開關解決方案

機電繼電器 (EMR) 在高壓開關應用中很常見。EMR使用電磁力來機械地打開和關閉觸點。鑒於其機械特性，EMR具有極低的導通電阻。它們的觸點本質上是金屬對金屬的連接。

在開關速度和可靠性方麵

，EMR確實需要權衡取舍。繼電器內部的活動器件是一個限製因素，開關速度通常在5ms到15ms範圍內。隨著時間的推移和使用
，EMR可能會出現諸如拱起、顫動和焊接閉合等故障。

與EMR不同，光繼電器沒有活動器件，並可提供高隔離電壓。光繼電器是對傳統 EMR 的改進；但是
，它們也有設計注意事項，例如對可實現的功率傳輸的限製以及內部LED的老化。此外，光繼電器需要外部限流電阻器，並且通常使用額外的場效應晶體管 (FET) 來管理LED的開或關狀態。

SSR中的電容式和電感式隔離

TI的隔離式SSR可用作開關（帶有集成FET）或用於控製外部FET的驅動器。無論是利用電容隔離還是磁隔離
，TI的隔離式SSR產品係列都可以實現具有基礎型或增強型隔離級別的設計。與EMR相比，TI的TPSI2140-Q1隔離式開關和TPSI3050-Q1隔離式驅動器具有更高的可靠性和更長的使用壽命
，因為它們不會隨著時間的推移而出現機械性能變差的情況。因此，SSR的壽命可靠性是傳統EMR的10倍。TI的SSR還可以在幾微秒內進行切換
，比EMR快幾個數量級。

由於TPSI3050-Q1和TPSI2140-Q1通過單個隔離柵集成了電源和信號傳輸，因此無需二次偏置電源，從而可以實現減小解決方案尺寸。圖1說明了在高壓係統中使用TPSI2140-Q1隔離開關，消除了偏置電源和外部控製電路等外部元件。

圖 1：TPSI2140-Q1 隔離式開關減小了高壓係統中的解決方案尺寸

與傳統光繼電器和光耦合器相比，TPSI2140-Q1和TPSI3050-Q1等SSR也具有優勢。TPSI2140-Q1和TPSI3050-Q1等TI器件的可靠性優於光繼電器，因為不存在LED老化情況。無需外部控製電路，因為邏輯電平輸入可以直接驅動係統。表1定性地比較了這些隔離開關技術。

表 1：現有開關解決方案的比較情況

結語

TI的隔離式SSR以超快的速度
、超高的工作溫度和超低的係統成本提供超高的介電強度
，還可以在更小的封裝中實現更可靠的開關。

關於德州儀器 (TI)

德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力於設計、製造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用於工業、汽車
、個人電子產品
、通tong信xin設she備bei和he企qi業ye係xi統tong等deng市shi場chang。我wo們men致zhi力li於yu通tong過guo半ban導dao體ti技ji術shu讓rang電dian子zi產chan品pin更geng經jing濟ji實shi用yong，創chuang造zao一yi個ge更geng美mei好hao的de世shi界jie。如ru今jin
，每mei一yi代dai創chuang新xin都dou建jian立li在zai上shang一yi代dai創chuang新xin的de基ji礎chu之zhi上shang，使shi我wo們men的de技ji術shu變bian得de更geng小xiao巧qiao、更快速、更可靠、更實惠，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用
，這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲了解更多信息，請訪問公司網站http://www.ti.com.cn/。

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