东芝推出输出耐压1800V的车载光继电器
东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）近日宣布，推出一款车载光继电器[1]“TLX9165T”，其采用10引脚SO16L-T封装，支持输出耐压1800V（最小值）的高压车载电池。该产品于近日开始支持批量出货。
更短的充电时间以及更长的续航里程对于电动汽车的发展普及至关重要，且这两者都需要电池系统的更高效地运行。电池管理系统（BMS）通过监控电池充电状态来实现系统高效运行，同时监控电池与车身之间的绝缘情况，确保高压电池的安全使用。而需要处理高电压的BMS正采用了电气隔离光继电器。
储能系统（ESS）也采用了与BMS类似的配置，可确保可再生能源高效运行。由于储能系统也会像电动汽车一样处理高电压，所以也是电气隔离光继电器的重要应用市场之一。
尽管目前400V电池系统是电动汽车的主流，但随着更长续航里程以及更快充电速度的需求不断增长，电动汽车将加速向800V电池系统的过渡。这些电池系统采用的光继电器必须要有约为系统电压两倍的耐压性，因此对于800V电池系统而言，耐压值需为1600V以上。东芝推出的新款光继电器，采用其最新的高压MOSFET，其输出耐压为1800V（最小值），适用于800V电池系统。
该光继电器的10引脚SO16L-T封装采用相对漏电起痕指数（CTI）[2]为600以上的树脂，属于IEC 60664-1[4]国际标准中I[3]类材料，而且其引脚配置可确保光接收器侧的爬电距离为7.5mm以上[5]（图1）。这些特性均符合IEC 60664-1标准，可提供1500V的工作电压。
图1 10引脚SO16L-T封装的引脚配置
引脚间距和引脚配置与SO16L-T封装[6]相同，允许通用PCB图案设计。
未来东芝将继续扩大其适用于车载应用电池系统及工业设备储能系统的光继电器产品，为设备的安全运行做出贡献。
■ 应用：
- 车载设备：BMS（电池电压监控、机械式继电器粘连检测和接地故障检测等）
- 工业设备：ESS
- 替代机械式继电器
■ 特性：
- 输出耐压：VOFF＝1800V（最小值）
- 常开（1-Form-A）器件
- 雪崩电流额定值：IAV＝0.6mA
- 隔离高压：5000Vrms（最小值）
- 通过AEC-Q101认证
- 符合IEC 60664-1国际标准
■ 主要规格：
（除非另有说明，Ta＝25°C）
器件型号 | TLX9165T | |||
触点 | 1-Form-A | |||
绝对最大额定值 | 输入正向电流IF（mA） | 30 | ||
通态电流ION（A） | 30 | |||
工作温度Topr（°C） | –40~125 | |||
雪崩电流IAV（mA） | 0.6 | |||
电气特性 | 断态电流IOFF（μA） | VOFF＝1500V | 最大值 | 0.1 |
输出耐压VOFF（V） | IOFF＝10μA | 最小值 | 1800 | |
推荐工作条件 | 电源电压VDD（V） | 最大值 | 1500 | |
耦合电气特性 | 触发LED电流IFT（mA） | ION＝30mA，t＝10ms | 最大值 | 3 |
返回LED电流IFC（mA） | IOFF＝100μA，Ta＝–40°C至125°C，t＝40ms | 最小值 | 0.05 | |
导通电阻RON（Ω） | ION＝30mA，IF＝10mA，t＜1s | 最大值 | 340 | |
开关特性 | 导通时间tON（ms） | IF＝10mA，RL＝20kΩ，VDD＝40V | 最大值 | 1 |
关断时间tOFF（ms） | 最大值 | 1 | ||
隔离特性 | 隔离电压BVS（Vrms） | AC，60s | 最小值 | 5000 |
间隙距离（mm） | 最小值 | 8 | ||
爬电距离（mm） | 最小值 | 8 | ||
封装 | 名称 | 10引脚SO16L-T | ||
尺寸（mm） | 典型值 | 10.3×10.0×2.45 | ||
注：
[1] 光继电器：原边（控制）和副边（开关）为电气隔离。直接连接至交流线路的开关以及接地电位不同的设备之间的开关可通过绝缘层控制。
[2] 相对漏电起痕指数（CTI）：IEC 60112[7]将CTI定义为：在给定测试条件下，氯化铵溶液滴在绝缘材料表面导致漏电起痕之前可能达到的最大电压。
[3] I类材料：IEC 60664-1[4]中对成型材料的一个分类，相对漏电起痕指数（CTI）[2]为600以上的材料。
[4] IEC 60664-1：该标准为AC高达1000V或DC高达1500V的系统规定了绝缘配合的原则、要求和测试方法。
[5] 爬电距离为7.5mm以上：1500V工作电压、I类材料、污染等级为2（使用电气设备的工作环境的污染程度：污染物完全不导电，但可能因凝结而变得导电。）所需的爬电距离。
[6] SO16L-T：东芝TLX9160T和TLX9152M采用的封装。
[7] IEC 60112：一项规定了测量绝缘材料相对漏电起痕指数（CTI）测试方法的国际标准。该标准用于评估固体绝缘材料表面的电击穿（漏电起痕）特性。
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