PhotoMOSリレーの主な故障モードについて説明します。
PhotoMOSリレーは半導体で構成されているため、メカニカルリレーのように接点の摩耗によって開閉寿命が規定される製品ではありません。
一方で、半導体製品であるため、使用条件が絶対最大定格を超えると、特性劣化や故障につながるおそれがあります。安定してご使用いただくため、当社では使用条件に余裕を持たせるディレーティング設計を推奨しています。
ディレーティングの考え方については、下記記事をご参照ください。
【PhotoMOS®通信】PhotoMOSリレーにおけるディレーティング設計の考え方
今回は、PhotoMOSリレーに発生しうる主な故障モードと、その原因となる使用条件についてご紹介します。
PhotoMOSリレーで問題が生じる箇所は、大きく入力側、出力側、そして入出力間に分けて考えることができます。
左図はPhotoMOSリレーの内部構成、右表は主な使用条件と故障モードの関係を示しています。
例えば入力側では、LEDの順方向電流が過大になると、入力LEDがオープンまたはショートとなり、正常に動作しなくなるおそれがあります。
一方、LED電流が不足すると故障とは限りませんが、十分にオンしない、または太陽電池ICからMOSFETを駆動する電圧が不足し、オン抵抗が通常より高くなる場合があります。その結果、発熱や出力側の異常につながるおそれがあります。
出力側では、負荷電流や負荷電圧が定格を超えると、出力MOSFETのオープンまたはショート故障につながるおそれがあります。
また、入出力間耐電圧を超える電圧の印加、規定範囲を超える温度環境での使用、過度な超音波洗浄なども、絶縁性能の低下や入出力間ショート、出力オープンなどの原因となる場合があります。
このように、PhotoMOSリレーには使用条件に応じてさまざまな故障モードがあります。故障を防ぐためには、各定格および推奨動作条件を守り、十分なディレーティングを確保することが重要です。
次回は、PhotoMOSリレーの故障を防ぐための具体的な対策についてご紹介します。