PhotoMOSリレーの負荷電圧と負荷電流の関係性について

導入

PhotoMOSリレーには様々な商品ラインナップがございます。

例えば、

・AQY212S：負荷電圧 60 V、負荷電流 0.5 A、 オン抵抗(最大) 2.5Ω

・AQY214S：負荷電圧 400 V、負荷電流 0.1 A、 オン抵抗(最大) 35Ω

この2製品を見比べて、何か気がつくことはないでしょうか？

実は負荷電流が大きいものは負荷電圧が低く、逆に負荷電圧が高いものは負荷電流が小さい、という“トレードオフ”の関係があります。

本記事では、その理由について説明していきます。

なぜ負荷電圧が高いと負荷電流が小さくなるのか？

理由はPhotoMOSリレー内部のMOSFETが関係しています。

MOSFETは同じ大きさのチップサイズの場合、負荷電圧が大きくなればなるほど、オン抵抗が高くなるという特性があります。

オン抵抗が高くなると、その分負荷電流が流れた際にMOSFETで発生する熱損失が大きくなります。

PhotoMOSリレーには「全許容損失（パッケージとして許容できる熱損失）」が設定されており、この許容損失を超えないように、商品仕様を決定しております。

熱損失＝電流の2乗×オン抵抗で算出されるため、オン抵抗が大きくなってしまうときは、負荷電流が小さくなります。

MOSFETのチップサイズが大きくなると、、、？

MOSFETはチップサイズが大きくなればなるほど、オン抵抗が小さくなります。

そのため、大きなPhotoMOSリレーほど、大きなチップサイズのMOSFETが搭載可能なため、大きな負荷電流を流せる傾向があります。

60V, 0.5A定格のAQY212SのSOP4パッケージと、60V, 10A定格のAQZ192のSIL4パッケージと、を比較すると下記のとおりです。

※上記２品番は同一MOSFETを使っているというわけではありません。
MOSFETが大きくなればなるほど、オン抵抗が下がる傾向があるとご認識下さい。

負荷電圧を小さくしたら、負荷電流は定格以上流すことは可能ですか？

たまに、負荷電圧を小さくしたら、負荷電流をもっと流せませんか？という質問をいただきますが、できません。

それは、負荷電圧を小さくしても、オン抵抗は変わらないためです。 

オン抵抗が変わらなければ熱損失は変わらず、負荷電流を増やすことはできません。

そのため、必ず商品仕様内でのご使用をお願いします。

ご使用上でお困りの際は、弊社担当営業、またはお問い合わせまでご連絡下さい。