东芝光继电器评测——动态特性测试

tianshuihu

东芝光继电器评测——动态特性测试 [复制链接]

接着上一篇
来测试一下TLP3547F这款光继电器的动态特性：

1.光耦继电器响应速度测试
2.动态功耗测试

测试条件基本与上一篇一致，具体条件见下帖
东芝光继电器评测——直流特性测试

只是测试信号做了改变

驱动信号为： 50% 占空比方波信号，幅值3.2V，频率为10Hz（后面会改变频率）

下图为典型的信号波形

1ch：Ua-b （驱动信号，黄色曲线）
4ch：Ud-c （光继电器输出端波形，粉色曲线）

该图不容易看出光继电器的输出时延，我们将第4ch 输出波形反向，再来查看一下

反向后，光继电器输入输出“同相”，这样就可以直观地看到二者的时延，并且示波器也能测出具体的时延值
后文均以这种形式来截图

如果按照输出信号幅度达到导通信号50%电平来看，输出时延约为7.89ms

如果按照输出信号幅度达到导通信号90%电平来看，输出时延约为11.12ms

这个时延值有点出乎预料，比预想中大很多！
要说原因，猜测可能和负载有关，测试负载为两个小灯泡串联；虽然每个灯泡额定阻抗为4Ω左右，但是万用表实测每个阻抗都不到1Ω，应该是上电后电热丝发热，温度升高，电导率变大阻抗才升至4Ω；因而刚要导通的时候，整个电路阻抗很小，开启电流很大，所以需要的启动时间更长....
这个只是初步猜测，后面有机会再做验证

接下来，我们大致看下，改变驱动信号频率会有什么变化

10Hz

20Hz

30Hz

40Hz

50Hz

对比可以看出，随着驱动信号频率增加，开关过程在整个周期的占比越来越大，同样是50%占空比的驱动信号，输出有效值越来越低，相应的开关损耗越来越大。

下面通过一段视频来直观地感受一下：

视频开始时是10Hz驱动，之后每秒把驱动信号频率增加10Hz。
刚开始虽然闪烁很明显，但是灯泡很亮，30Hz之后闪烁已经几乎看不到，但是亮度已经明显变低；
最后调到50Hz时，输出信号很小，此时灯泡亮度也很弱了

小结：
直观来说这款光继电器的（直流）动态响应速度没那么快，作为低频率（小于10Hz）开关很合适；
高频率、大电流开关切换可能就不那么合适了

PS.受限于篇幅（奈何图片较多...），“动态功耗测试”见下节

tianshuihu

本帖最后由 tianshuihu 于 2018-9-20 22:56 编辑

补充一个 51 Ω 功率电阻负载，5V电源，也就是导通电流0.1A 情况下的输入、输出波形

其中，测定延迟时间的阈值设定为 50%；
从上图可以看出，延迟时间约为4.67ms（Id ≈ 0.1A）；这个值明显小于上文中的7.89ms （Id ≈ 0.8A）。

由此说明，该光继电器的导通延时与负载工作电流有直接关系；并且负载电流越大，该光继电器的导通延时更长。

PS. 图中 ch4 波形为光继电器两输出引脚之间的波形；
电源（实际测试用信号源替代，输出阻抗50Ω）无负载时开路电压10V，带51Ω负载时，输出电压约为5V，电流0.1A左右