代替机器继电器，固态继电器正在发力

继电器是电气工程的基本元件之一。早在发觉电磁厘革时就诞生了这种产物，使用电磁铁在通电和断电下磁力产生和散失的征象，来控制高电压高电流端电路的开合，它的显现使得电路的长程控制和保护等事情得以顺遂举行。

继电器支持了从汽车到消费线，从家电到电网的广泛使用，依据统计，我国2022年继电器产量达91.5亿个，占举世产量的50%，这一巨大市场不休以来绝大局部都接纳了机器式继电器，其具有低本钱、无泄电流、更好的鲁棒性、广泛的事情温度区间等等上风。

但是机器式继电器也具有诸多缺陷，包含体积大、开关速率慢、寿命仅限等等。随着半导体武艺和集成电路的提高，固态继电器正在成为一个可交换的选择。

固态继电器使用半导体元件交换机器开关，从而提供更高的开关速率、更长的寿命和更高的可靠性。固态继电器没有物理触点，因此变小了机器磨损和电磁干扰，使其十分合适使用在必要经常切换和高可靠性的场合。

之前，光耦不休是固态继电器的主要断绝武艺，随着电磁断绝和电容断绝武艺的普及，这些新兴的断绝武艺正在固态继电器中扮演着越来越紧张的人物。

日前，笔者与纳芯微武艺市场司理谭园举行了访谈，探究了继电器的提高趋向。

固态继电器上风

谭园表现，无论是传统机器式继电器，照旧光耦继电器，都存在着武艺本身带来的受限之处，其一就是可靠性和寿命的挑唆。好比机器继电器的开合，会形成电弧，从而影响金属触点产生黏连等妨碍。而光耦继电器也会由于LED的光衰而低落可靠性，别的，光耦器件屡屡在更高耐压品级、更小封装、更宽事情温度范围的完成上存在着挑唆。

谭园增补道，小型化是固态继电器的主要上风之二，随着终端产物的小型化趋向，给电子部件预留的空间越来越小，机器式继电器渐渐无法顺应当下的电路空间限定，体积更小的固态继电器成为了首选项。

第三个紧张上风是支持智能化，比拟缺乏反应的机器式继电器而言，固态继电器有着电子器件的天然上风，即更容易集成种种检测、保护、反应等智能化要素，经过IC的智能化，使得客户体系完成更宁静更精密的控制。

不外谭园也表现，比拟于光耦，非光耦式断绝式继电器在EMI目标好比RE上碰到挑唆，不外随着武艺的改良，EMI体现正在明显改良。

全新的固态继电器代价几多？

谭园重申道，实践上从断绝武艺迭代的角度来看，光耦正在各个场景中被电容断绝和电磁断绝所交换，从断绝器到断绝采样、断绝驱动等，如今固态继电器范畴也产生着相反的历程。

电容断绝的继电器有哪些上风？谭园以纳芯微的新品NSI7258系列为例，具体先容了固态继电器的明显上风。

谭园表明道，继电器的事情原理很简便，由输入、断绝及MOS输入构成，但是使用起来便捷性怎样，耐压能做到多高，功能能做到多好，这些都要在芯片计划及封装计划中细节体现。

NSI7258产物框图

好比在输入端，纳芯微开发的是光耦兼容的输入口，可以直接交换光耦继电器，便利客户交换。在断绝端，纳芯微的电容断绝武艺以前广泛使用于各种产物上，取得了广泛认证。而在封装上，纳芯微经过内里空间及引线优化，在相反封装下（SOW12）完成了业内抢先的5.91mm副边爬电距离，同时原边副边爬电距离也到达8mm。

谭园特别重申了纳芯微在输入端的考量，接纳了背靠背的两颗1700V的SiC MOS，完成了更高的耐压品级。使用SiC高耐压特性，可在泄电、抗雪崩击穿等才能上远凌驾硅。该SiC MOS是纳芯微到场研发的产物，继电器的重点是开关功效，因此也安静常的SiC功率器件不同，好比该SiC MOS并不必要太过于思索导通电阻等。也仅有深度到场研发历程，才可以开发射最切合的SiC MOS，从而终极完成了耐受2100V的雪崩电压和1mA的雪崩电流的后果。

谭园也先容了纳芯微在EMI上的抢先性，在纳芯微研发NSI7258固态断绝器时期，一共哀求了四项专利，此中三项都是和EMI干系，可见对EMI的器重水平。由于电容和电磁断绝调制频率较高，因此比拟光耦更容易显现EMI成绩。但纳芯微经过一系列专利布局，明显低落了EMI，依据实测后果，NSI7258可在单板无磁珠的条件下轻松经过CISPR25 Class 5测试。

正在对准更广泛的使用

谭园表现，纳芯微现在的固态继电器，主要对准信号类使用场景，也就是电流比力小的功效区，包含绝缘检测、采样回路开关、粘连监测等等，客户场景主要涵盖汽车、新动力、电池办理等对尺寸、可靠性都有高要求的市场。

“这也是基于客户的承受度安分守纪的。”谭园表现。局部客户基于宁静等思索，约莫暂且会选择在小电流、非高宁静的场景中实验固态继电器。而一旦他们可以真正了解到固态继电器的上风，约莫会更有交换志愿。

思索到传统继电器必要金属耗材，势必在尺寸、分量、可靠性等方面不及固态继电器，长时来看，半导体器件的本钱下探潜力也更大。同时，随着MCU和种种监控算法的引入，可以构建出愈加智能的体系，从而使固态继电器发扬出更高的代价。