TLP3547评估板评测报告——第二：测试篇

飞扬自我

TLP3547评估板评测报告——第二：测试篇 [复制链接]

 

          TLP3547评估板评测报告——第二：测试篇

         接《TLP3547评估板评测报告——第一：开箱篇 》继续上路，进行性能测试，先是焊接线缆，这个小小的测试板管脚有点扛不住烙铁370°的高温，焊接线缆的时候管脚有点出现松动和歪斜的情况，不过不影响性能，，，

   测试的原理图如下：

测试前准备：

信号发生器 1台（频率和幅值可调）

开关电源  1台（电压可调，具有限流功能 30V2A）

电子负载或者大功率水泥电阻（24Ω/150W）

双通道示波器 1台

测试图如下

测试评估板部分特写。

上图之前先入为主的认为光耦在1K频率下是正常工作的，所以一开始就设置信号发生器的方波输出频率为1Khz，50%占空比，12V幅值，

4脚接上电源的正极，电阻的另一端接负极后打开仪器，发现电源的输出电流为0A，也就是没打开，难道是电路设计有问题？再检查了一遍，正确的啊。好吧，改了一下输出频率100Hz，终于导通了，才猛然觉悟这个是一个低频的光耦继电器，给自己一个大大的耳光了，，，，

     经过调整测试信号的频率，发现10Hz输出波形比较完整，所以测试开关延时，和波形都是在10Hz以下测试。

   一：开关导通和截止延时

    5Hz的控制信号下的控制信号和继电器输出波形对比，相对来说还是比较完整的，

    测量开关的导通延时，测量得到T导通延时=2.98ms。这个延时还是比较严重的。。不过相对于低频的开关继电器应用来说还是可以接受。。。

   截止延时T=100us,截止还是非常好的，而且从波形方面分析也很不错，截止很迅速。。

二，最大的开关频率（从波形完整方面评估）

       10hz时候波形相对比较完整，只有在上升（导通）的时候有一点的延迟，不过导通后波形完整，不会 有很大的导通电阻，产生很大的损耗（主要是管子的发热）

     在100Hz的时候波形已经几乎开不到完整的完全导通的阶段了，整个阶段都在开和关中进行，特别是导通的时间非常长，这段时间内的电阻是变化的而且整个过程都是在消耗功率的，所以器件会非常热，从应用方面来说应该是最大的开关频率了。

三，不同频率下的电流

在10hz的时候30V供电下输出电流为0.61A

在100hz的时候30V供电下输出电流为0.33A，电流减少了一半，

四：工作温度（特别提醒：我今天评估板也出现了过热烧毁的情况，大家测试温度和负载的时候需要特别注意温度，负载和开关频率的选择）

    1，先在10Hz的频率下测试，这个阶段温度还是比较好的，温升不是特别明显，具体原因可以看上面的波形分析，这里就不再赘述了，

   附上测试的小视频：

东芝TLP3547F光继电器10hz测试温度

    2，在100Hz的频率下测试。这个没有拍到短视频，器件一发热烧了就忙着关电源，视频没保存好，所以只能看最后留下的测试现场了，

温度计显示外部温度达到60°以后波形就输出迅速截止了，接着就出现了异味，这个不用猜就是已经烧毁了，

   留下了的现场1，温度计显示60.3°，温度传感器直接与光耦继电器贴到一起的，所以是外部温度。

拆了温度传感器，发现芯片的一角已经出现了黄糊的颜色，已经烧毁，

最后的电阻负载和光耦继电器一起合照

总结：这次样品的测试没完成全部的测试项目样品就出现了烧毁的情况，是一个很大的教训，需要回去面壁。但是通过本次的测试发现TLP3547光耦继电器属于低速器件，应用场合最好控制在开关频率10Hz以下的场合；如果大于10Hz的场合建议自行继续试验测试；不太合适应用于等于或者大于100Hz的开关频率场合上，这样会发热严重而且发热量很大，温控难度大，容易烧毁芯片。。。

       本次在100Hz的控制频率下输出电流只有0.33A的情况下芯片烧毁的时间约为30S，而且芯片的热阻相对有点大，芯片烧毁时刻的外部温度约60度，过了3s左右热才从芯片内部导出来，温度可以到达70多度，以后还可以进行芯片的后续优化，改善芯片的散热方式。。。

xujian2000

感谢分享测试报告！

dingzy_2002

由于我申请的评估板还没有到手，目前不能重现你的问题，但我对LZ的测试方法还是有疑问的，主要是：1.延时时间，TLP3547的延时时间，是根据输入端的LED电流变化的（见数据手册Fig. 14.1.7）：
从LZ的说的2.98ms,说明信号源驱动电流位于5mA左右，如果驱动电流更大点，延时时间将会更短。
另外，TLP3547是作为替代常用的继电器使用的，而常用继电器的控制延时一般都比较大，达到几十ms级别；
TLP3547的延时时间能满足替代使用的。
2.关于10/100HZ测试，30V/0.33A在30S后烧坏问题：  上面提到TLP3547是作为替代常用的继电器使用的，那么普通继电器能在100HZ下通断工作吗？
   国家标准上，继电器的通用测试标准是通1秒、断9秒；
   机械行业标准，一般用的是通2秒断2秒的方法测试；工作频率远低于1Hz;
  从LZ的测试波形来看，损坏主要在导通时，器件的导通损耗过大过热烧坏的。

飞扬自我

基于楼上的疑问做个回复：
1，关于驱动电流：使用的是12V的信号进行驱动，经测量串联的电阻阻值为1.5kΩ，查看了数据手册Vledmax=1.8V(If=10ma)姑且就当做压降为1.8V吧。I=（12-1.8）/1.5=5.66mA。对此数据手册延时确实是2-3ms，我现在使用的12V供电，在应用上面供电电压很常见，再有就是大驱动电流下开关延时确实是减少了，但是这样会导致器件的使用寿命变短，可靠性变差，所以一味提高驱动电流来提高开关延时是不可取的做法吧。
      延时2-3ms在替代机型继电器上面确实是可以满足要求，但是感觉这个这么好的器件就只替代机械继电器吗？感觉有点先入为主的赶脚，是否可以做一些隔离型的开关功能替代MOS呢？如果这样对于延时就有必要测试一下进行评估了。。
2，对于机械继电器的开关楼上确实列出了不少标准，但是正像我上面第1点提成的一样，不能只做替换机械开关作用吧，固态继电器能否替换呢？替换MOS功能可以吗？这种带有隔离的应用在工业中使用非常广泛，所以都是一个很好的选择，那么进行测试一个开关频率极限值就有必要了，
   对于我提出的100Hz测试，损坏的原因也在测试波形的时候进行了分析，确实是都损耗在开关损耗上了，导致大热量大增，才会烧坏。但是应用在开关频率10Hz这样的场合还是很不错的，这样替代低速的开关完全可以胜任。。

seikmann

刚收到评估板，就抽空测试了。
输入电压 输入电流
-------- --------
5.0V     2.33mA
12.0V    6.94mA
24.0V    14.88mA
这样 Pmax = 0.36mW

seikmann

根据可能的应用，负载采用10欧姆电阻，5VDC供电。分别采用5V、12V和24V驱动，测试延时，约为1－4ms。 5VDC驱动


12VDC驱动


24VDC驱动


以上测试均和提供的数据表一致。原计划测试和MCU接口进行驱动可以通过此应用实现。

dfwisdom

楼主威武，视频还带解说，给力
建议：
1、开篇测试前的准备，所用到的仪器仪表的型号也写上去
2、测试方案写个清单

谢谢！

飞扬自我

dfwisdom 发表于 2018-10-8 08:53
楼主威武，视频还带解说，给力
建议：
1、开篇测试前的准备，所用到的仪器仪表的型号也写上去
2、测试方 ...

测试现场都是现搭的，基本就是示波器，开关电源，信号发生器，温度计，做负载的150w 24Ω水泥电阻。。。

飞扬自我

seikmann 发表于 2018-10-6 17:31
刚收到评估板，就抽空测试了。
输入电压 输入电流
-------- --------
5.0V     2.33mA
12.0V    6.94mA ...

你这个Pmax只是控制端的功耗，一般来说导通电流越大开关速度也快，但是相应的使用寿命也相应会变短，衡量应用场合和可靠性是一个设计师的修为。。。。

nmg

seikmann 发表于 2018-10-6 17:37
根据可能的应用，负载采用10欧姆电阻，5VDC供电。分别采用5V、12V和24V驱动，测试延时，约为1－4ms。5VDC驱 ...

要不要把评测隐藏的更深，差点就把你列入收板子行列

一般评测都是以主题帖分享，不是跟帖分享，如果没看飞扬自我的跟帖，你的这个就错过啦