SUPSiC GAQW214E

GAQW214E — обзор продукта

GAQW214E — двухканальный твердотельный реле или оптоизолированный ключ в корпусе DIP-8 для изолированного управления и коммутации малой мощности. Обеспечивает изоляцию входа и выхода до 5kVrms. Вход поддерживает управление AC и DC; выход рассчитан на напряжение нагрузки до 400V и непрерывный ток нагрузки 130mA. Подходит для интерфейсов управления, где требуются гальваническая развязка и помехоустойчивость, а также для маломощной коммутации.

Основные электрические параметры:
• Напряжение изоляции (Vrms): 5 kV
• Форма контактов: 2A (двухполюсный нормально разомкнутый), два независимо управляемых выходных канала
• Рабочая температура: -40 ℃ ～ +85 ℃
• Прямое падение напряжения на входе (Vf): 1.2 V (управление LED)
• Прямой ток входа (If): максимум 50 mA
• Тип входа: управление AC, DC
• Время включения (Ton): 230 μs; время выключения (Toff): 30 μs
• Сопротивление открытого канала (Rds_on): около 20 Ω (тип.)
• Непрерывный ток нагрузки: 130 mA
• Напряжение нагрузки: максимум 400 V
• Полная рассеиваемая мощность (Pd): 800 mW
• Корпус: DIP-8

Особенности:
• Напряжение изоляции 5 kVrms подходит для многих промышленных и медицинских задач и защищает цепи управления от высоковольтных помех.
• Два независимых нормально разомкнутых канала подходят для раздельного или попеременного управления и позволяют экономить место на PCB.
• Диапазон рабочих температур -40 ℃～+85 ℃ подходит для промышленных условий.
• Совместимость с входными сигналами AC/DC обеспечивает гибкость подключения датчиков, PLC, MCU и сигналов переменного тока.
• Сопротивление открытого канала 20 Ω и непрерывный ток 130 mA подходят для малоточных нагрузок и коммутации сигналов.
• Корпус DIP-8 удобен для прототипирования, монтажа в отверстия и серийного производства.

Примеры расчета и рекомендации по проектированию:
Для управления LED от выхода MCU 5V: R = (Vin − Vf) / If = (5.0 − 1.2) / 0.05 ≈ 76 Ω; стандартное значение — 82 Ω. Мощность P = (Vin − Vf)×If ≈ 0.19 W; рекомендуется резистор мощностью не менее 0.5 W.

Для управления напряжением 12V: R ≈ (12 − 1.2) / 0.05 ≈ 216 Ω; стандартное значение — 220 Ω. Мощность ≈ 0.54 W; рекомендуется резистор 1 W.

При непрерывной нагрузке 130 mA падение напряжения на приборе составляет приблизительно I×R = 0.13×20 ≈ 2.6 V, а мощность — около 0.338 W. Это значение ниже предельной полной рассеиваемой мощности 800 mW; при высокой температуре окружающей среды следует учитывать теплоотвод и снижение номинальной мощности.

Суммарное время Ton + Toff ≈ 260 μs соответствует теоретической максимальной частоте повторения около 3.8 kHz. Для запаса надежности рекомендуется ограничить рабочую частоту значением ниже 1 kHz с учетом переходных процессов и тепловых характеристик системы.

При высокой температуре следует проектировать с учетом теплового сопротивления и кривых снижения допустимой мощности. При необходимости на PCB можно увеличить площадь медных полигонов для снижения температуры перехода.

Рекомендации по монтажу и надежности:
Между входом и выходом на PCB следует предусмотреть достаточные пути утечки и воздушные зазоры с учетом изоляции 5kVrms. При значительных перенапряжениях на стороне высокого напряжения или загрязненной среде следует увеличить изоляционные расстояния и предусмотреть защитное покрытие.

Для входных сигналов переменного тока при отсутствии встроенной защиты от обратного напряжения или выпрямления требуется внешний диодный мост либо защитный диод, включенный встречно-параллельно. Следует учитывать максимальное обратное напряжение LED.

При длительной непрерывной работе необходимо контролировать температуру перехода, выходную мощность и нагрев соседних компонентов; для снижения тепловой связи можно использовать медные теплоотводящие площадки и увеличить расстояние между компонентами.

Проверка надежности должна включать циклическое изменение высокой и низкой температуры, испытания на влажное тепло и электрическую прочность изоляции.

Типичные области применения:
• Изолированное управление высоковольтными цепями от MCU или логических сигналов, включая промышленные интерфейсы управления и системы автоматизации зданий
• Бесконтактная коммутация маломощных AC- или DC-нагрузок, включая индикаторы и небольшие релейные нагрузки
• Передача и защита сигналов датчиков с гальванической развязкой
• Интерфейсы периферийных устройств с изоляцией в измерительных приборах и коммуникационном оборудовании