Novinka v podobě izolovaných spínačů napájecího napětí na jeho vyšší straně, jinak také 8násobných polovodičových relé v „pevné fázi“ – Solid State Relay –, pochází z dílny STMicroelectronics, kde také nese označení ISO8200B (Galvanic isolated octal high-side smart power solid state relay) a taktní předurčení pro oblast průmyslové automatizace, např. takové PLC.

 

Elektronická relé SSR jsou součástky, jejichž původní funkcí bylo nahrazovat relé elektromechanická, zejména pak ve výkonových aplikacích, kde měla z důvodů malé životnosti mechanických kontaktů, rozpínajících většinou zátěže indukčního typu, nahradit prvky mechanické.

 

 

Abychom mohli v průmyslových podmínkách ochránit logicky řízené obvody před rušením z výkonové části a zároveň též zajistit potřebnou míru bezpečnosti, bude v případě spínačů vyžadováno fyzické, resp. galvanické oddělení. Jako výchozí prvek se pro tyto účely mnohým patrně vybaví tradiční, samostatné optočleny, které však na deskách plošných spojů zabírají místo navíc a ještě k tomu „trpí“ stárnutím, kdy zejména ve spojitosti s teplotou dochází k jejich postupné degradaci.

 

Jak jsme již naznačili, reakce tentokrát přišla ze společnosti ST, která se rozhodla v rámci jediného pouzdra sloučit výkonovou část, galvanicky oddělenou od vstupních logických obvodů, a pro vzájemnou komunikaci skrz izolační vrstvu využít vf spoje. Podle slov výrobce by se tak mělo vše kladně podepsat pod výslednou odolností vůči rušení a tudíž i spolehlivé, robustní „vystupování“ výkonové součástky.

 

Na přiložených obrázcích můžeme vidět vnitřní uspořádání spínacího prvku ISO8200B, ve kterém se mezi dané logické struktury vkládá izolační vrstva. Vstupy tak můžeme rovnou připojit k mikrokontroléru či FPGA (Field Programmable Gate Array), zatímco na straně výstupu budeme počítat s osmi kanály, propojenými s jakýmkoli druhem zátěže (oproti zemi), ať už induktivní, kapacitní či odporovou. Z hlediska RF imunity bude SSR vyhovovat standardu IEC 61000-4-3.

 

V porovnání s klasickým řešením v podobě optočlenů lze s tímto integrovaným obvodem dosahovat relativně nízké klidové spotřeby. Za dalším snižováním energetických ztrát ISO8200B stojí též malý odpor v sepnutém stavu integrovaných spínačů, RDS(on), který bude při pokojové teplotě dosahovat 120 mΩ, resp. 240 mΩ pro případ jejího zvýšení na +125 °C.

 

 

Spínače skupiny IPS (Intelligent Power Switch) ISO8200B z hlediska doplňkových funkcí nabízí vestavěnou podporu rychlé demagnetizace induktivních zatěží – motory, ohřev apod. Nechybí zde ani integrovaná ochrana pro případ překročení teploty, zkratu, podpětí, stejně tak i přepětí, „výpadku“ země či přerušení napájecího napětí. Přímé sledování bezchybné činnosti umožňuje „chybový“ výstup.

Pro zájemce z řad vývojářů, kteří budou ochotni při odběru 1 000 ks zaplatit za jedno elektronické relé s izolační bariérou a osmi kanály v pouzdrech typu PSO36 něco od $3.50, jsou k dispozici již nyní.