G3VM – семейство MOSFET-реле от Omron
Малогабаритность, практически неограниченный ресурс работы, стойкость к вибрации и ударам, высокая скорость переключения и отсутствие дребезга контактов – причины все более широкого распространения MOSFET-реле. Компания Omron выпускает большую линейку этих устройств, от реле общего назначения до изделий с большими токами или напряжениями коммутации.
Электромагнитные реле, служившие человечеству почти 200 лет, постепенно сдают свои позиции на рынке коммутационного оборудования, уступая место своим электронным собратьям – твердотельным и MOSFET-реле. При всех своих достоинствах – дешевизне, низком сопротивлении контактов, высоковольтности (ограниченной только расстоянием между контактами реле) и устойчивости к перегрузкам, – электромагнитные реле также имеют существенные недостатки. В основном это дребезг контактов в моменты замыкания и размыкания, создающий помехи для другого оборудования и выбросы напряжения при коммутации индуктивной нагрузки; а также обгорание и механические повреждения контактов мощных реле в процессе работы Как результат, такие реле сравнительно недолговечны (ресурс в десятки и сотни тысяч коммутаций), и могут ненадежно работать в условиях сильных перегрузок или вибрации. Эти недостатки обусловлены механическим строением реле, и избавиться от них можно, только перейдя на электронные аналоги.
Для электронной коммутации мощных нагрузок традиционно используют так называемые твердотельные реле (Solid State Relay) на базе мощных IGBT-транзисторов или тиристоров, а для коммутации сравнительно маломощных нагрузок более пригодны MOSFET-реле (Photovoltaic Relay), которые имеют гораздо меньшие размеры и лучшие характеристики коммутирующего элемента. Благодаря использованию MOSFET-транзисторов со встречно-последовательным соединением и специальной схемой для управления затвором транзисторов, такие реле в активном состоянии ведут себя как резисторы сопротивлением десятые доли — десятки Ом. Поэтому, в отличие от реле на базе тиристоров, они практически не вносят искажений в коммутируемые сигналы. Из дополнительных плюсов таких реле можно отметить:
- очень низкие требования к управляющей схеме. Для срабатывания большинства MOSFET-реле достаточно напряжения выше 1,15…1,63 В при токе 1…15 мА, то есть, входы реле можно подключать непосредственно к выходам даже низковольтных микросхем без обязательных усилителей на транзисторах;
- гораздо большее быстродействие. Время срабатывания и отпускания у лучших MOSFET-реле не превышает 100 мкс, а у большинства остальных реле – не превышает 1…3 мс, что в десятки раз лучше, чем у электромагнитных реле;
- рабочий ресурс ограничен только ресурсом используемого в составе реле светодиода, и обычно составляет более 100 тысяч часов, то есть, десятки лет в активном состоянии;
- сверхминиатюрные корпуса. Большинство MOSFET-реле выпускается в корпусах для поверхностного монтажа, а компания Omron, мировой лидер в области миниатюризации MOSFET-реле, выпустила целую линейку реле в корпусе VSON размером 2,45х1,45х1,3 мм, то есть, его размеры чуть меньше керамического конденсатора типоразмера 1206, и при этом их изоляция выдерживает напряжение выше 300 В!
- благодаря отсутствию в своей конструкции движущихся частей такие реле совершенно бесшумны в работе, имеют превосходную стойкость к вибрации и ударам, и не имеют дребезга контактов.
Компания Omron предлагает серию малогабаритных реле G3VM (рисунок 1) [1]. В этой серии есть как ультраминиатюрные реле для коммутации маломощных нагрузок, так и сравнительно мощные реле в корпусах типа DIP-4 и SOP-4, способные коммутировать токи до 4…8 А, есть как мощные низковольтные реле, так и высоковольтные, способные коммутировать напряжения до 600 В. Диэлектрическая прочность изоляции у большинства реле составляет 1500…2500 В, у некоторых моделей – 5000 В, и только у сверхминиатюрных реле она не менее 300 В переменного тока. Сопротивление изоляции при напряжении 500 В постоянного тока и относительной влажности не более 60% – более 1 ГОм (типовое для некоторых реле – 105 ГОм), паразитная емкость между входом и выходом – порядка 0,8 пФ, ток утечки канала транзисторов при максимальном рабочем напряжении не превышает 1 мкА. Диапазон рабочих температур составляет -40…85°С (рекомендуется эксплуатировать при температуре в пределах -20…65°С), при хранении температура может достигать 125°С, и все реле допускают групповую пайку в печи по стандартному термопрофилю (максимальная температура 260°С в течении 10 секунд).
Рис. 1. Разделение семейства G3VM на подгруппы
По своему строению электронные реле мало чем отличаются от обычных оптронов (рисунок 2): свет от светодиода попадает на матрицу из нескольких последовательно соединенных фотоэлементов, генерирующих напряжение, достаточное для отпирания транзисторов. Для увеличения КПД передачи энергии светового потока компания Omron использует для корпуса реле специальный компаунд белого цвета, что позволяет заметно снизить потери из-за гораздо меньшего поглощения светового потока. При соединении кристаллов внутренних компонентов между собой и с внешними выводами компания Omron использует гораздо больший объем связывающего материала, чем другие производители – это несколько удорожает производство реле, но значительно увеличивает его надежность и стойкость к внешним воздействиям. А схема управления, помимо формирования напряжений нужной для транзисторов полярности, в некоторых реле еще защищает транзисторы от перегрузки по току.
Рис. 2. Внутренняя структура и принцип работы MOSFET-реле G3VM
Для управления светодиодом реле можно использовать как схему push-pull, так и схему с открытым коллектором, включив последовательно со светодиодом токоограничивающий резистор. Запрещается прилагать к светодиоду обратное напряжение амплитудой более 3…6 В. Если такое возможно, то для защиты от перенапряжения рекомендуется параллельно светодиоду добавлять обратносмещенный диод. У реле в шестивыводных корпусах запрещается задействовать вывод 3, так как он соединен с внутренней схемой реле. При увеличении тока через светодиод увеличивается ток на выходе фотодиодов, как следствие, время срабатывания реле уменьшается в несколько десятков раз. Однако при этом из-за большей накопленной фотодиодами мощности время отпускания также увеличивается в 1,5…2 раза. Поэтому для увеличения быстродействия реле можно подключить параллельно токоограничивающему резистору светодиода конденсатор небольшой емкости, ток через который будет ускорять процесс отпирания реле. Но при этом нужно следить, чтобы импульсный ток через светодиод (импульс длительностью не более 100 мкс) не превышал 1 А.
Рис. 3. Варианты подключения нагрузки на вы-
ход реле G3VM
При работе с индуктивной нагрузкой для защиты элементов реле от пробоя из-за индуктивных всплесков в параллель с нагрузкой необходимо включать демпфирующую RC-цепочку (при работе на переменном токе) или защитный диод (на постоянном токе). Нагрузку можно подключать несколькими способами:
- коммутация переменного напряжения или постоянного при неизвестной или меняющейся полярности (рисунок 3а);
- коммутация постоянного напряжения. При таком включении сопротивление канала реле уменьшается в два раза, что облегчает тепловой режим (рисунок 3b);
- параллельное соединение транзисторов при коммутации постоянного напряжения. Здесь сопротивление канала уменьшается в четыре раза, а максимально допустимый ток увеличивается в два раза. При работе в цепях постоянного тока рекомендуется использовать именно эту схему, однако следует учитывать, что паразитная емкость канала также удваивается (рисунок 3c).
Однако возможность выбора схемы включения есть только у реле в шестивыводных корпусах. У остальных реле из-за ограниченного числа выводов нагрузка всегда подключается по схеме, изображенной на рисунке 3а. Распиновка и внутреннее строение реле в разных типах корпуса показана на рисунке 4. Общие рекомендации по подключению реле, монтажу, отмывке платы от флюса и хранению реле, а так же зависимость срока службы от тока через светодиод приведены в документе [2].
Рис. 4. Распиновка и внутреннее строение реле G3VM
Компания Omron делит свои реле на несколько групп (рисунок 1) [3], расшифровка наименований показана на рисунке 5. Рассмотрим их подробнее.
Рис. 5. Расшифровка наименования реле G3VM
General Purpose
General Purpose – это стандартные недорогие реле с нормально разомкнутыми контактами для коммутации маломощных и низкочастотных силовых и аналоговых сигналов (рисунок 6, таблица 1). Если к выбираемому реле не предъявляется никаких особенных требований, то выгодней использовать компоненты из этой группы. Из-за особенностей корпуса прочность изоляции у DIP-версий несколько выше, чем у SOP, однако некоторые модели в SOP-корпусе (например, G3VM-61VY1) выдерживают напряжение до 3750 В. Для большинства реле из этой группы рекомендуемый ток через светодиод порядка 7,5 мА, при токе переключения 2…3 мА.
Рис. 6. Внешний вид реле семейства General Purpose
Сопротивление каналов пары транзисторов этих реле составляет от 1 Ом для G3VM-61 и G3VM-62 до 17 Ом для G3VM-401 и G3VM-402. У реле G3VM-61VY1 с повышенной прочностью изоляции сопротивление канала составляет 25 Ом, а рекомендуемый ток через светодиод – порядка 5 мА.
Таблица 1. Стандартные недорогие одинарные и сдвоенные реле с типовыми характеристиками. Корпуса типа DIP или SOP
| Наименование | Корпус | Контакты | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Прочность изоляции, В |
| G3VM-61A1/D1 | DIP4 | 1a | 60 | 500 | 2500 |
| G3VM-61B1/E1 | DIP6 | 1a | 60 | 500 | 2500 |
| G3VM-62C1/F1 | DIP8 | 2a | 60 | 500 | 2500 |
| G3VM-351A/D | DIP4 | 1a | 350 | 120 | 2500 |
| G3VM-351B/E | DIP6 | 1a | 350 | 120 | 2500 |
| G3VM-352C/F | DIP8 | 2a | 350 | 120 | 2500 |
| G3VM-401A/D | DIP4 | 1a | 400 | 120 | 2500 |
| G3VM-401B/E | DIP6 | 1a | 400 | 120 | 2500 |
| G3VM-402C/F | DIP8 | 2a | 400 | 120 | 2500 |
| G3VM-61G1 | SOP4 | 1a | 60 | 400 | 1500 |
| G3VM-61VY1 | SOP4 | 1a | 60 | 100 | 3750 |
| G3VM-61H1 | SOP6 | 1a | 60 | 400 | 1500 |
| G3VM-62J1 | SOP8 | 2a | 60 | 400 | 1500 |
| G3VM-81G1 | SOP4 | 1a | 80 | 350 | 1500 |
| G3VM-S5 | SOP4 | 1a | 200 | 150 | 1500 |
| G3VM-201G | SOP4 | 1a | 200 | 50 | 1500 |
| G3VM-201H1 | SOP6 | 1a | 200 | 200 | 1500 |
| G3VM-202J1 | SOP8 | 2a | 200 | 200 | 1500 |
| G3VM-351G | SOP4 | 1a | 350 | 110 | 1500 |
| G3VM-351H | SOP6 | 1a | 350 | 110 | 1500 |
| G3VM-352J | SOP8 | 2a | 350 | 110 | 1500 |
| G3VM-401G | SOP4 | 1a | 400 | 120 | 1500 |
| G3VM-401H | SOP6 | 1a | 400 | 120 | 1500 |
| G3VM-402J | SOP8 | 2a | 400 | 120 | 1500 |
Данные изделия применяются в модемах, факсах, сетевом и телекоммуникационном оборудовании, в цепях диагностики и управления – везде, где необходимо сравнительно недорогое и высоконадежное электронное реле.
Ultrasensitive
Рис. 7. Внешний вид реле Ultrasensitive
Это реле с уменьшенным током управления (рисунок 7, таблица 2), для срабатывания им достаточен ток порядка 0,2…1 мА. Они идеально подходят для устройств с батарейным или микромощным питанием (системы безопасности и сигнализации, детекторы газов, детекторы присутствия) и по своей потребляемой мощности в цепи управления (около 1 мВт) практически не имеют аналогов среди всех остальных приборов для гальванической развязки. Однако микромощность серьезно ухудшила динамические характеристики реле, поэтому время срабатывания при рекомендуемом токе через светодиод составляет порядка 3…3,5 мс, а время отпускания – 0,6…1 мс (лучшие значения – для реле с типовым током переключения 1 мА).
Таблица 2. Сверхчувствительные реле
| Наименование | Корпус | Контакты | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Минимальный (рекомендуемый) ток срабатывания, мА |
| G3VM-61G2 | SOP4 | 1a | 60 | 400 | 1 (2) |
| G3VM-61G3 | SOP4 | 1a | 60 | 400 | 0,2 (0,5) |
| G3VM-201G1 | SOP4 | 1a | 200 | 200 | 1 (2) |
| G3VM-201G2 | SOP4 | 1a | 200 | 200 | 0,2 (0,5) |
| G3VM-351G1 | SOP4 | 1a | 350 | 100 | 1 (2) |
| G3VM-401G1 | SOP4 | 1a | 400 | 100 | 0,2 (0,5) |
| G3VM-601G | SOP4 | 1a | 600 | 90 | 1 (2) |
| G3VM-601G1 | SOP4 | 1a | 600 | 70 | 0,2 (0,5) |
Сопротивление каналов у этих реле равно от 1 Ом для G3VM-61 до 35 Ом у G3VM-601G1 и 45 – у G3VM-601G, емкость контактов, соответственно, уменьшается от 130 до 30 пФ. Произведение емкости и сопротивления контактов у всех реле превышает 100 единиц, что делает их малопригодными для коммутации средне- и высокочастотных аналоговых сигналов.
High Current & Low On-resistance
Эти мощные низковольтные реле с пониженным сопротивлением контактов (рисунок 8, таблица 3) пригодны для коммутации как низкочастотных аналоговых сигналов (когда не имеет значения довольно большая паразитная емкость контактов), так и для коммутации питания не очень мощных схем. Во многих случаях представителей этого семейства можно рекомендовать как прямую замену электромеханическим реле.
Рис. 8. Варианты исполнения реле High Current & Low On-resistance
Максимальное рабочее напряжение этих реле составляет 20…100 В, паразитная емкость контактов – 1000…200 пФ, рекомендуемый ток через светодиод равен 10 мА, время срабатывания – 0,8…1,5 мс, время отпускания 0,1…0,3 мс, и только у самых мощных реле (G3VM-21BR/ER, G3VM-41BR/ER, G3VM-61BR1/ER1) время срабатывания составляет 2…2,5 мс при управляющем токе 10 мА. Однако при увеличении управляющего тока до 30 мА (максимально допустимое значение) даже у этих реле время отпирания можно уменьшить до 200 мкс с незначительным увеличением времени запирания.
Таблица 3. Реле с низкоомными контактами для коммутации больших токов
| Наименование | Корпус | Ток нагрузки, не более, А | Сопротивление замкнутых контактов, Ом | Прочность изоляции, В |
| G3VM-21AR/DR | DIP4 | 3 | 0,04 | 2500 |
| G3VM-21BR/ER | DIP6 | 4,0 (8,0)* | 0,02 | 2500 |
| G3VM-41AR/DR | DIP4 | 2,5 | 0,05 | 2500 |
| G3VM-41BR/ER | DIP6 | 3,5 (7,0)* | 0,03 | 2500 |
| G3VM-61AR/DR | DIP4 | 2 | 0,08 | 2500 |
| G3VM-61BR/ER | DIP6 | 2,5 | 0,065 | 2500 |
| G3VM-61BR1/ER1 | DIP6 | 3,0 (6,0)* | 0,04 | 2500 |
| G3VM-101AR/DR | DIP4 | 1 | 0,25 | 2500 |
| G3VM-101BR/ER | DIP6 | 2,0 (4,0)* | 0,1 | 2500 |
| G3VM-21HR | SOP6 | 2,5 (5,0)* | 0,02 (0,005)* | 1500 |
| G3VM-41HR | SOP6 | 2,5 (5,0)* | 0,03 (0,008)* | 1500 |
| G3VM-41GR8 | SOP4 | 1 | 0,1 | 1500 |
| G3VM-61GR1 | SOP4 | 1 | 0,25 | 1500 |
| G3VM-61HR | SOP6 | 2,3 (4,6)* | 0,04 (0,01)* | 1500 |
| G3VM-81HR | SOP6 | 1,25 (2,5)* | 0,11 (0,03)* | 1500 |
| G3VM-101HR | SOP6 | 1,4 (2,8)* | 0,1 (0,025)* | 1500 |
Ultra small VSON/USOP/SSOP
Главное преимущество этих реле – их сверхминиатюрные корпуса, поэтому в современных компактных устройствах (измерительное и тестирующее оборудование – осциллографы, мультиметры, пробники) они часто оказываются незаменимыми, даже несмотря на несколько худшие характеристики и более высокую стоимость (рисунок 9, таблица 4). Также у них гораздо меньшая емкость контактов – произведение емкости на сопротивление у лучших реле менее 3 единиц, что делает их пригодными для коммутации аналоговых сигналов.
Рис. 9. Внешний вид реле Ultra small: SSOP (a), USOP (b), VSON (c)
Реле в корпусе VSON – одно из самых миниатюрных решений гальванической изоляции на рынке, при этом реле имеют довольно мощные контакты. Например, G3VM-21UR11 при рабочем напряжении до 20 В способны коммутировать ток до 1 А, что довольно много для столь малогабаритных компонентов, а G3VM-21UR10 с допустимым коммутируемым током до 200 мА имеют емкость контактов всего 0,8 пФ, что, учитывая небольшое сопротивление контактов (3 Ом), делает эти реле отличным выбором для коммутации аналоговых сигналов. С увеличением максимально допустимого напряжения паразитная емкость контактов резко возрастает, однако даже у G3VM-61UR1 с максимальным рабочим напряжением 60 В произведение емкости на сопротивление не превышает 7 единиц, что гораздо ниже 100…300 единиц, как у других групп.
Таблица 4. Миниатюрные реле в корпусах типа VSON, USOP и SSOP
| Наименование | Корпус | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Сопротивление замкнутых контактов, Ом | Емкость контактов, пФ | C•R | Прочность изоляции, В |
| G3VM-21LR | SSOP | 20 | 160 | 5 | 1 | 5 | 1500 |
| G3VM-21LR1 | 20 | 450 | 0,8 | 5 | 4 | 1500 | |
| G3VM-21LR10 | 20 | 200 | 3 | 0,8 | 2,4 | 1500 | |
| G3VM-21LR11 | 20 | 900 | 0,18 | 40 | 7,2 | 1500 | |
| G3VM-41LR4 | 40 | 250 | 2 | 5 | 10 | 1500 | |
| G3VM-41LR5 | 40 | 300 | 1 | 10 | 10 | 1500 | |
| G3VM-41LR6 | 40 | 120 | 10 | 1 | 10 | 1500 | |
| G3VM-41LR10 | 40 | 120 | 12 | 0,45 | 5,4 | 1500 | |
| G3VM-41LR11 | 40 | 140 | 7 | 0,7 | 4,9 | 1500 | |
| G3VM-61LR | 60 | 400 | 1 | 20 | 20 | 1500 | |
| G3VM-81LR | 80 | 120 | 7,5 | 5 | 37,5 | 1500 | |
| G3VM-101LR | 100 | 80 | 8 | 6 | 48 | 1500 | |
| G3VM-21PR10 | USOP | 20 | 200 | 3 | 0,8 | 2,4 | 500 |
| G3VM-21PR1 | 20 | 450 | 0,6 | 5 | 3 | 500 | |
| G3VM-21PR11 | 20 | 900 | 0,18 | 40 | 7,2 | 500 | |
| G3VM-41PR12 | 40 | 100 | 15 | 0,3 | 4,5 | 500 | |
| G3VM-41PR10 | 40 | 120 | 12 | 0,45 | 5,4 | 500 | |
| G3VM-41PR6 | 40 | 120 | 10 | 1 | 10 | 500 | |
| G3VM-41PR11 | 40 | 140 | 7 | 0,7 | 4,9 | 500 | |
| G3VM-41PR5 | 40 | 300 | 1 | 10 | 10 | 500 | |
| G3VM-51PR | 50 | 300 | 1 | 12 | 12 | 500 | |
| G3VM-61PR1 | 60 | 120 | 10 | 0,7 | 7 | 500 | |
| G3VM-61PR | 60 | 400 | 1 | 20 | 20 | 500 | |
| G3VM-71PR | 75 | 400 | 1 | 30 | 30 | 500 | |
| G3VM-81PR | 80 | 120 | 7 | 5 | 35 | 500 | |
| G3VM-101PR | 100 | 100 | 8 | 6 | 48 | 500 | |
| G3VM-21UR10 | VSON | 20 | 200 | 3 | 0,8 | 2,4 | 300 |
| G3VM-21UR1 | 20 | 450 | 0,8 | 5 | 4 | 300 | |
| G3VM-21UR11 | 20 | 1000 | 0,18 | 40 | 7,2 | 300 | |
| G3VM-41UR12 | 40 | 100 | 15 | 0,3 | 4,5 | 300 | |
| G3VM-41UR10 | 40 | 120 | 12 | 0,45 | 5,4 | 300 | |
| G3VM-41UR11 | 40 | 140 | 7 | 0,7 | 4,9 | 300 | |
| G3VM-51UR | 50 | 300 | 1 | 12 | 12 | 300 | |
| G3VM-61UR1 | 60 | 120 | 10 | 0,7 | 7 | 300 | |
| G3VM-61UR | 60 | 400 | 1 | 20 | 20 | 300 | |
| G3VM-81UR | 80 | 120 | 7 | 5 | 35 | 300 | |
| G3VM-81UR1 | 80 | 200 | 6 | 6,5 | 39 | 300 | |
| G3VM-101UR | 100 | 100 | 8 | 6 | 48 | 300 |
Основные характеристики у большинства реле с одинаковым названием, но в разных типах корпуса (VSON/USOP/SSOP), полностью совпадают, что позволяет при модернизации схемы просто заменить одно реле другим, в большем или меньшем корпусе, не делая никаких изменений во входных и выходных цепях. При этом можно или уменьшить занимаемую площадь платы, или увеличить прочность изоляции.
Рекомендуемый ток через светодиод – 7,5 мА, при этом время включения/выключения составляет от 0,05/0,02 мс для маломощных реле до 0,2/0,2 мс и более – для мощных. При этом внутри каждой подгруппы есть реле с различной чувствительностью. Например, для реле G3VM-41PR10 порог переключения составляет 0,5 мА, для G3VM-41PR5 и G3VM-41PR6 – 0,6 мА, для G3VM-41PR11 и G3VM-41PR12 – 1 мА. Единой закономерности, справедливой для всех MOSFET-реле Omron, нет, поэтому при выборе самого микромощного реле нужно просматривать документацию на всю подгруппу.
High voltage & High dielectric strength
Эти реле обладают повышенным рабочим напряжением (до 600 В) и увеличенной прочностью изоляции – до 3750…5000 В RMS (рисунок 10, таблица 5). Для увеличения пробивного напряжения инженерам Omron пришлось увеличить расстояние между светодиодом и фотоэлементами, однако на скоростных характеристиках реле это практически не отразилось – только у мощных реле типовое время включения превышает 0,5 мс, выключения – 0,2 мс.
Рис. 10. Внешний вид реле High voltage & High dielectric strength
Эти реле делятся на две подгруппы: стандартные с минимальным током переключения от 0,5…0,6 мА, например, G3VM-351AY/DY, и высокочувствительные с порогом переключения в районе 0,2…0,3 мА, например, G3VM-351AY1/DY1 (индекс “1”). Рекомендуемый ток через светодиод, соответственно, 7,5 и 5 мА. Большинство остальных электрических характеристик у обеих подгрупп совпадают, однако в высокочувствительных реле используется светодиод с типовым прямым напряжением 1,63 В (против 1,15…1,27 В для остальных реле), что в некоторых низковольтных схемах с напряжением питания 1,8 В и менее может вызвать затруднения.
Таблица 5. Реле с повышенной прочностью изоляции
| Наименование | Корпус | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Сопротивление замкнутых контактов, Ом | Прочность изоляции, В |
| G3VM-41AY/DY1 | DIP4 | 40 | 2000 | 0,09 | 5 |
| G3VM-41AY/DY | DIP4 | 40 | 2000 | 0,09* | 5 |
| G3VM-61VY1 | SOP4 (special) | 60 | 100 | 25 | 3,75 |
| G3VM-61AY/DY | DIP4 | 60 | 500 | 0,6 | 5 |
| G3VM-61AY1/DY1 | DIP4 | 60 | 500 | 0,6 | 5 |
| G3VM-201AY/DY | DIP4 | 200 | 250 | 5 | 5 |
| G3VM-201AY1/DY1 | DIP4 | 200 | 250 | 5 | 5 |
| G3VM-351AY/DY | DIP4 | 350 | 100 | 35* | 5 |
| G3VM-351AY1/DY1 | DIP4 | 350 | 100 | 35* | 5 |
| G3VM-401AY/DY | DIP4 | 400 | 120 | 22* | 5 |
| G3VM-401AY1/DY1 | DIP4 | 400 | 120 | 22* | 5 |
| G3VM-401BY/EY | DIP6 | 400 | 120 | 17 | 5 |
| G3VM-601AY/DY | DIP4 | 600 | 90 | 45* | 5 |
| G3VM-601AY1/DY1 | DIP4 | 600 | 90 | 45* | 5 |
| G3VM-601BY/EY | DIP6 | 600 | 100 | 30* | 5 |
Емкость контактов реле составляет от 300 до 30 пФ для реле с максимально допустимым напряжением 60…300 В, и 80 и 75 пФ для реле на 400 и 600 В. У высокочувствительного маломощного реле G3VM-61VY1 в SOP-корпусе емкость контактов составляет 10 пФ.
Данные реле незаменимы при повышенных требованиях к электробезопасности – в медицинских приборах и изделиях, связанных с жизнедеятельностью человека, устройствах защитного отключения, счетчиках и измерителях сетевого напряжения.
Current-limiting
Current-limiting – это реле с ограничением тока через контакты (рисунок 11, таблица 6). При максимально допустимом токе 120 мА, ограничение наступает при токе 150…300 мА. Рекомендуемый ток через светодиод равен 7,5 мА, при этом время включения и выключения не превышает 1 мс (соответственно, 0,3 и 0,1 мс для реле G3VM-351GL). Емкость контактов примерно равна 70 пф для G3VM-351GL и 40 пФ – для G3VM-2L/2FL и G3VM-WL/WFL.
Рис. 11. Варианты исполнения реле Current-limiting
Таблица 6. Реле с ограничением тока нагрузки
| Наименование | Корпус | Контакты | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Ограничение тока, мА | Сопротивление замкнутых контактов, Ом |
| G3VM-2L/2FL | DIP4 | 1a | 350 | 120 | 300 | 22 |
| G3VM-WL/WFL | DIP8 | 2a | 350 | 120 | 300 | 22 |
| G3VM-351GL | SOP4 | 1a | 350 | 120 | 300 | 15 |
B-contact
Уникальные реле с нормально замкнутыми контактами, которые размыкаются при пропускании тока через управляющий светодиод (таблица 7). Такие реле незаменимы в устройствах безопасности, сигнализации, автоматизации, измерительных приборах, когда контакты реле должны размыкаться только после включения питания и инициализации устройства, а так же для экономии электроэнергии в тех случаях, когда контакты реле большую часть времени должны быть замкнуты. Учитывая эту особенность, а также малую распространенность мощных транзисторов со встроенным каналом, данные реле могут найти применение даже там, где не нужна гальваническая развязка.
Таблица 7. Реле с нормально замкнутыми контактами (тип b)
| Наименование | Корпус | Контакты | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Сопротивление замкнутых контактов, Ом | Прочность изоляции, В |
| G3VM-353A/D | DIP4 | 1b | 350 | 150 | 15 | 2500 |
| G3VM-353B/E | DIP6 | 1b | 350 | 150 | 15 | 2500 |
| G3VM-354C/F | DIP8 | 2b | 350 | 150 | 15 | 2500 |
| G3VM-353G | SOP4 | 1b | 350 | 120 | 15 | 1500 |
| G3VM-353H | SOP6 | 1b | 350 | 120 | 15 | 1500 |
| G3VM-354J | SOP8 | 2b | 350 | 120 | 15 | 1500 |
Реле изготавливаются в четырех-, шести- и восьмивыводных DIP- и SOP-корпусах с рабочим напряжением до 350 В. Рекомендуемый ток через светодиод составляет 7,5 мА, время включения и выключения не превышает, соответственно, 1 и 3 мс (типовое – 0,1 и 1 мс для реле в DIP-корпусах). Емкость контактов у реле в SOP-корпусах примерно равна 65 пФ, у реле в DIP-корпусах – 85 пФ, что делает их пригодными для коммутации аналоговых сигналов.
1a1b-contact
Группа 1a1b-contact фактически состоит из пары реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами в одном корпусе (таблица 8). Благодаря этой особенности, их можно использовать как одно реле с переключающими контактами (но при этом нужно соблюдать осторожность, так как возможно протекание сквозных токов из-за разной скорости переключения каналов), или как два независимых реле. Емкость контактов этих реле равна 65 пA, время включения и выключения – не более 1 мс (время выключения контактов типа 1b – не более 3 мс), типовой управляющий ток равен 7,5 мА.
Таблица 8. Реле с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами
| Наименование | Корпус | Контакты | Максимальное рабочее напряжение, В | Ток нагрузки, не более, мА | Сопротивление замкнутых контактов, Ом | Прочность изоляции, В |
| G3VM-355CR/FR | DIP8 | 1a1b | 350 | 120 | 15 | 2500 |
| G3VM-355JR | SOP8 | 1a1b | 350 | 120 | 15 | 1500 |
Заключение
Несмотря на сравнительную молодость MOSFET-реле, на платах современных устройств их встречаешь все чаще и чаще. Такие преимущества как малогабаритность, практически неограниченный ресурс работы, стойкость к вибрации и ударам, высокая скорость переключения и отсутствие дребезга контактов иногда просто не оставляют разработчику другого выбора. А компания Omron, один из лидеров на рынке MOSFET-реле, не останавливается на достигнутом и анонсирует новые серии реле с улучшенными и даже рекордными характеристиками.
Источник