還在用機械式的繼電器？要不試下這款光電固態繼電器？
大家好，我是『芯知識學堂』的SingleYork，之前有在《電子芯吧客》社群發表了一篇關於TLP3547這款光電固態繼電器的試用文章，原文連結如下：https://www.icxbk.com/report/detail?rid=328.html，筆者想借用這篇文章和TLP3547這款光固態繼電器，再次給大家分享一下光電固態繼電器和傳統的機械繼電器的差異。
說到繼電器，可能大家在熟悉不過了，淘寶一搜也是一大把，傳統的繼電器有機械繼電器、固態繼電器、幹簧管繼電器等，那麼光電固態繼電器又是什麼東東呢？乍一看，TLP3547這個光電固態繼電器跟普通的8個腳的光耦長得非常相似，從外觀上來看，幾乎是有點傻傻分不清楚：
但是，我們若是仔細對比一下上圖中光電固態繼電器和光耦的內部原理圖，還是可以看到兩者之間的明顯區別，這個區別主要在輸出部分：
普通光耦的輸出部分，類似一個三極體集電極開漏輸出；
光電固態繼電器的輸出部分，則是兩個類似MOS管的源極-漏極的輸出結構；
那麼我們先來科普一下什麼是光耦，筆者百度到的解釋如下：
光耦即光電隔離器或光電耦合器的簡稱，它是以光為媒介來傳輸電訊號的器件，通常把發光器（紅外線發光二極體）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內。當輸入端加電訊號時，發光器發出光線，受光器接收光線之後就會產生光電流，從輸出端流出，從而實現了「電-光-電」的轉換。
那麼什麼是光電固態繼電器呢？其實，光電固態繼電器就是用光耦來控制開關狀態的固態繼電器，光電固態繼電器可以理解為光耦和可控矽的組合體。
光耦繼電器相對於傳統的機械繼電器有如下一些優點：
1、 無機械觸點，因而不會出現觸電磨損，使用壽命是無限的；
2、 無動作聲音，安靜環保；
3、 無震動和彈跳，防震抗摔；
4、 體積小，安全可靠；
5、 AC/DC兼用，可控制各種負載；
6、 可以實現高速切換；
7、 低放電電壓；
8、 低動作電流，低開路時的漏電電流；
9、 輸入與輸出間完全絕緣（完全隔離）；
正因為光耦繼電器有如此多的優點，所以它被廣泛的應用到通訊機械、工業器械、醫療器械、家電、安全系統、辦公自動化、監測系統等諸多領域。
好了，現在我們知道了什麼是光電固態繼電器，以及它的有點、應用領域，那麼我們現在就言歸正傳，筆者以TLP3547這款光電固態繼電器為例，讓大家對光固態繼電器的應用有更深刻的瞭解。
大家可能經常聽說光電固態繼電器體積比較小，那麼讓我們來看下這款繼電器究竟有多小！筆者找了一圈，找了之前用過的認為已經很小且價格相對比較便宜的一款機械繼電器來跟東芝的這款TLP3547光繼電器做了個比較。
從上圖可見，若除掉光耦繼電器PCB板的部分，TLP3547的體積幾乎只有HF49FD的一半，當然，市面上體積更小的機械繼電器也還有不少的，比如歐姆龍的超小型的繼電器，但是，繼電器不能光看體積大小，還得看帯載能力，要是帯載能力不行，體積再小也是白搭！另外，可能在某些應用場合還會考慮到繼電器的開關速度、使用壽命等因素。在上圖中，我們可以看到HF49FD的帯載能力還是挺不錯的，體積不僅小，不管是帶交流負載還是直流負載，都能達到5A！那麼，我們再來看下這款TLP3547光繼電器的帯載能力。
從上圖參數列中我們可以看到，這款東芝TLP3547光繼電器的帯載能力也是挺不錯的，直流負載最高電壓可以60V，而且最大負載電流在常溫下可以達到5A，即使在高溫85度的時候，也能達到2A，當然咯，從引數上來看，這款東芝TLP3547光繼電器似乎不能帶交流負載。這也不難理解了，畢竟，傳統的固態繼電器也是區分交流和直流負載的！
接下來，我們來準備實測一下這兩款繼電器的另外一個效能—導通時間，我們先來看一下TLP3547光繼電器板的接線說明：
從上圖中我們可以看到，這款TLP3547光繼電器板導通端引腳為左側的1、2引腳，並且還區分正負極，即：1腳需接電源正極，2腳接電源負極。然後右側的間距稍微寬點的兩個引腳為觸點，似乎不區分正負。
搞清楚原理後，我們就來開始接線，如下圖所示，其中，線圈導通用的5V，負載接的一個RGB的燈，24V供電：
繼電器線圈的導通用的USB轉TTL模組來提供5V電源：
接下來，我們開啟線圈電源和負載電源，可以看到RBG燈被電亮了：
接下來，我們用示波器來實測一下導通延時，將示波器的兩組探頭分別接到導通線圈和負載線上：
接好線後，我們將示波器上電，為了方便觀察，將示波器的出發方式設定成單次觸發，同時，將負載和繼電器線圈都通電，可以看到如下效果（其中，黃色曲線為TLP3547光電固態繼電器輸入端的曲線，淺藍色曲線為TLP3547光電固態繼電器輸出端的曲線）：
從上圖中我們可以看到，TLP3547光電固態繼電器在5V供電的時候，導通延時大概在2ms左右。相對於傳統機械繼電器來說，這個時間已經是很短了！
接下來，我們再來看下這款HF49FD的導通延時，正好與TLP3547做個對比。同樣，我們先將線接好，並且將示波器的探頭接好：
值得注意的是，這款繼電器的線圈是不分正負極的，可以隨便接，負載端就更不用說了，就是一個常開節點。同樣上電後，我們可以看到示波器上的曲線圖（其中，黃色曲線為繼電器HF49FD輸入端的曲線，淺藍色曲線為繼電器HF49FD輸出端的曲線）。
從上圖中我們可以看到，這款HF49FD繼電器的導通延時在4ms以上，並且有明顯的「抖動」現象，而對於TLP3547這款光電固態繼電器來說這種」抖動」是不存在的。
由此可見，TLP3547這款光電固態繼電器，在實現高速訊號切換時，相比於傳統機械繼電器來說，還是有非常大的優勢的。
當然咯，在其他方面，比如帯載能力、高壓負載等方面，TLP3547這款光電固態繼電器還是會略遜一籌。由於極限帯載能力是帶有破壞性的實驗，所以筆者也不好做過多嘗試。
好了，關於這款TLP3547光繼電器的介紹就到這裡了，相信大家看了這兩款繼電器的效能對比之後，在以後需要用到繼電器的場合，便可以根據實際的應用場景快速選擇出一款合適的繼電器，感謝大家的支援！
