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TOSHIBA 东芝半导体

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【TLP3547评测报告】(二)

2018-11-30
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上周与大家分享了关于TLP3547的评测文章(一),所有的测评都是广大用户的亲身测验哦~今天我们将与大家分享的是来自飞扬自我的评测文章,请您紧紧跟随我们的脚步继续往下看哦~



开箱篇


前几天就收到了评估板,一直都忙于工作,今天终于抽空来测试一下了。先来个开箱篇吧。


样品包装在一个塑料样品盒子中,正面是测试评估板的英文介绍,主要介绍了有些特性,再有就是附加了一份东芝光继电器评估板的纸质资料,包括芯片的尺寸,评估板的管脚定义,测试电压等参数。



样品盒子的正面英文介绍特写。



打开样品盒子,测试评估板是被泡沫包装着,防止运输过程中的碰撞损坏。



打开泡沫包装后评估板真容就显现在眼前了,可以过5A的光继电器封装非常小,和我们平时使用的插件DIP8差不多,评估板将控制管脚和继电器触点管脚都印出来了,而且触点的两个引脚间距特意留的空间比较大,方便接线测试,设计很nice。



背面补焊的一个电阻,看板子原来是贴片的,后来估计是为了兼容更高电压的控制信号改为了插件,这样功率会比较大些。



将评估板和中国人民银行发行的1元硬币进行对比,这样看起来更加形象,了解到芯片有多小了。



评估板和1元硬币叠到一起对比,刚刚好和1元硬币尺寸相当。



总的来说,从开箱的设计和芯片的大小来看,东芝的设计都是很用心的,包括评估板的引脚处理,背面的电阻使用插件电阻等都说明了再细节方面很是注重,接下来进行测试性能,估计这个也不会差,期待测试篇吧。


测试篇


接着开箱篇继续上路,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: 



测试评估板局部特写。



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。


1

开关导通和截止延时


在5Hz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。



2

最大的开关频率(从波形完整方面评估)


在10Hz的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。



3

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。



4

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、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。


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。


End


*文章内容版权归电子工程世界论坛飞扬自我所有,东芝未对文章做任何更改,评测内容属实。






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