Littelfuse产品系列新增105 oC额定值800V固态继电器


原标题:Littelfuse产品系列新增105 oC额定值800V固态继电器
一、产品核心特性与行业定位
Littelfuse最新推出的PSR系列固态继电器(SSR)新增105°C额定工作温度与800V耐压版本(如PSR-800D105),专为满足工业自动化、新能源及电动汽车中高温、高压场景的严苛需求而设计。其关键参数如下:
参数 | PSR-800D105规格 | 传统SSR对比 |
---|---|---|
额定电压(Vdrm) | 800V(直流/交流峰值) | 通常≤600V |
额定电流(It(RMS)) | 10A(25°C时) | 典型5A~8A |
工作温度范围 | -40°C~105°C | 通常-40°C~85°C |
导通电阻(Ron) | <50mΩ(典型) | 80mΩ~120mΩ |
封装形式 | IP20封装(带散热片) | 通常为DIP或TO-220(无散热片) |
行业意义:
高温适应性:105°C额定值使其可直接安装于电机控制器、逆变器等发热源附近,减少散热设计成本;
高压兼容性:800V耐压满足光伏逆变器、工业机器人等高电压系统的隔离需求;
长寿命:无机械触点,寿命达10万次循环(传统继电器仅1万次)。
二、技术架构与性能优势
1. 高压绝缘设计
MOSFET堆叠技术:
采用4颗1600V耐压SiC MOSFET串联,通过均压电阻平衡电压分配,确保单颗MOSFET承受电压<200V;
击穿电压(Vbr):>1200V(符合UL 1577标准),隔离强度提升50%。
爬电距离优化:
封装内部采用3D绝缘结构,爬电距离>8mm(符合IEC 60664-1标准),避免高压击穿。
2. 高效散热设计
热阻优化:
结到外壳热阻(Rth(j-c))<1.5°C/W,较传统SSR降低40%;
散热片集成:封装底部直接焊接铝散热片(面积50mm²),散热效率提升3倍。
温度补偿电路:
内置NTC热敏电阻,实时监测温度并调整驱动电流,确保105°C下导通电阻波动<±10%。
案例:
在105°C环境温度下,PSR-800D105驱动10A负载时,外壳温度仅升至125°C(低于绝缘材料耐温150°C),而传统SSR在相同条件下可能因过热导致导通电阻翻倍。
三、典型应用场景与性能验证
1. 工业机器人伺服驱动
需求:
隔离控制信号与高压电机(额定电压600Vdc,峰值电压848V);
适应电机控制器内部高温(环境温度85°C,叠加自身发热达100°C)。
解决方案:
采用PSR-800D105隔离PWM信号(频率20kHz),导通电阻<50mΩ,压降<0.5V;
实测数据:在100°C下连续运行1000小时,导通电阻仅增加5%,无失效。
2. 光伏逆变器直流开关
需求:
承受光伏阵列开路电压(Voc)达1000V(需800V SSR冗余设计);
快速关断以保护维修人员安全(关断时间<1ms)。
解决方案:
使用PSR-800D105作为直流侧主开关,配合MCU实现主动关断;
优势:在800Vdc下关断时,漏电流<10μA(传统继电器>100μA),提升安全性。
四、竞品对比与选型建议
供应商 | 器件型号 | 耐压(V) | 电流(A) | 工作温度(°C) | 封装 | 成本(美元) | 典型应用 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Littelfuse | PSR-800D105 | 800 | 10 | -40~105 | IP20(带散热) | 12 | 工业伺服、光伏逆变器 |
Omron | G3VM-61VR1 | 600 | 10 | -30~85 | DIP-6 | 8 | 低压PLC输出 |
Crydom | D2D40-F80 | 800 | 40 | -40~100 | TO-247 | 25 | 大型电机驱动 |
选型建议:
优先PSR-800D105:若需105°C高温耐受与800V高压兼容(如工业机器人、光伏逆变器);
选择G3VM-61VR1:若应用环境温度≤85°C且对成本敏感(如低压工业控制);
选择D2D40-F80:若需更高电流(40A)(如大型电机启动场景)。
五、设计注意事项与资源支持
1. 布局建议
散热路径优化:
确保散热片与PCB铜箔接触面积>30mm²,铜箔厚度≥2oz;
避免在SSR上方布置发热元件(如功率MOSFET),间距需>5mm。
高压隔离:
输入/输出侧走线间距>1.5mm,铺铜区间隔>3mm;
使用绝缘灌封胶(如Dow Corning 3-4680)覆盖高压区域。
2. 驱动电路设计
输入电压范围:
需提供3V~32V驱动电压(典型值12V),推荐使用恒流源驱动(驱动电流5mA~20mA);
示例电路:
关断保护:
在输出端并联RC缓冲电路(R=10Ω,C=0.1μF),抑制关断时的电压尖峰。
3. 资源获取
数据手册:访问Littelfuse官网下载《PSR系列SSR数据手册》;
评估板:通过Mouser申请PSR-EVK评估套件,包含驱动电路、散热片及测试负载;
技术支持:联系Littelfuse应用工程师获取热仿真模型(免费,需提供应用场景描述)。
六、总结与推荐
1. 推荐场景
高温高压应用:
工业伺服驱动器(环境温度>85°C);
光伏逆变器直流开关(电压>600Vdc)。
高可靠性需求:
医疗设备(如MRI电源控制);
航空航天(如卫星电源分配)。
2. 不推荐场景
超低电压应用(如<3V驱动,需选择光耦隔离方案);
超高频开关(如>100kHz,需选择SiC MOSFET直接驱动)。
3. 关键优势
耐温耐压双突破:105°C/800V满足极端工况;
低导通损耗:<50mΩ电阻,效率>99.5%;
集成散热设计:简化系统热管理。
结论:
Littelfuse PSR-800D105 SSR通过SiC MOSFET堆叠、3D绝缘结构及集成散热片,成为首款支持105°C高温与800V高压的工业级固态继电器。其10A电流、50mΩ导通电阻及IP20封装,尤其适配对可靠性要求严苛的工业自动化与新能源场景,是同类产品中兼顾性能与耐用性的优选方案。
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