HF-starke Halbleiterrelais für die Messtechnik

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

ROHM Semiconductor GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Panasonic Electric Works Europe AG

Optimiertes Produkt aus Kapazität und Widerstand

Beim Design der MOSFET-Transistoren sind Widerstand und Kapazität jedoch gegenläufig – je geringer der Übergangswiderstand ist, desto höher ist der Kapazitätswert. Aus diesem Grund haben die „Low CxR“-MOSFETs ein optimiertes (weil geringes) Produkt aus C und R.

Um für jede Applikation das optimale Bauteil anzubieten, wurden sowohl Widerstands-optimierte „R“ Typen (min. 1 Ω) als auch Kapazitäts-optimierte „C“ Typen (min. 1 pF) entwickelt. In beiden Fällen weisen die MOSFETs ein sehr geringes CxR-Produkt auf.

Bisher verfügbar sind die „LowCxR“-PhotoMOS (optisch gekoppelt) in verschiedenen SMD-Bauformen vom SO- oder SSO-Gehäuse bis hin zu den kompakten SON- und VSSO-Bauformen mit integriertem Leadframe.

Die kompakte Bauform TSON für die kapazitiv gekoppelten MOSFET-Relais bringt nochmals eine Reduktion des Platzbedarfs von mehr als 50% im Vergleich zu den bisher kleinsten Bauformen SON und VSSOP.

Darüber hinaus bietet die kapazitive Kopplung auch erhebliche Vorteile im Temperaturbereich, der Ansteuerleistung sowie den Schaltzeiten. So können die Relais bis zu einer Umgebungstemperatur von 105°C betrieben werden.

Der zur Ansteuerung benötigte Strom liegt typischerweise bei 0,2 mA und der Eingang kann direkt mit Spannungen von typisch 3 bis 5 V betrieben werden. Ein Vorwiderstand, wie er bei den PhotoMOS mit LED am Eingang benötigt wird, ist daher nicht mehr erforderlich.

Die Einschaltzeiten der Relais liegen je nach Type im Bereich von wenigen 100 µs. Trotz der Größe von 1,8 mm x 1,95 mm x 0,8 mm (L x B x H) beträgt die galvanische Trennung zwischen Ein- und Ausgang 200 V AC. Angeboten werden die Typen für Schaltspannungen von 30 bis 60 V.

Die kapazitiv gekoppelten MOSFET-Relais mit geringem LowCxR der Ausgangstransistoren eignen sich für Kleinsignalanwendungen, bei denen hohe Frequenzen übertragen werden. Darüber hinaus erweitern der erhöhte Temperaturbereich, die geringe Ansteuerleistung sowie die kurzen Schaltzeiten der Serie erheblich den bisherigen Einsatzbereich von MOSFET-Relais.

Durch die kompakte Bauform ist eine deutlich höhere Packungsdichte auf der Leiterplatte möglich.

Relais

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* Sebastian Holzinger ist als Senior Manager im Bereich Signal & Sensing Section bei Panasonic Electric Works Europe in Holzkirchen tätig.

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