高絶縁耐圧/高速スイッチングのパワーデバイス駆動用フォトカプラ「RV1S9231A」「RV1S9207A」「RV1S9209A」好評発売中！

　今回は、ルネサスエレクトロニクス社が発売したIGBTやパワーMOS FET駆動用フォトカプラ「RV1S9231A」「RV1S9207A」と、インテリジェントパワーモジュール(IPM)駆動用のフォトカプラ「RV1S9209A」をご紹介します。

　フォトカプラは、入力側にLEDを使用し、出力側に受光素子としてフォトダイオードやフォトトランジスタを使用したデバイスです。LEDで電気信号を光に変換し、受光素子で再び電気信号に戻します。フォトカプラは、電気的に入力と出力が繋がっていないので、入出力間を絶縁することができます。絶縁するとノイズの影響を受けにくくなるので、フォトカプラはノイズの多い環境の信号伝送用に使用されます。また、高電圧を扱う回路などで、予期しない電流が流れて回路が破損することから防ぐことができます。

　フォトカプラでは絶縁が重要な役割になるので、端子間で空間やパッケージの表面を介して導通が起こらないようにする必要があります。そのためには、端子間の距離、すなわち沿面距離を長くしなければなりません。沿面距離とは、2つの導体間の絶縁物の表面に沿った最短距離です。空間の最短納期は、空間距離といいます。どちらも絶縁には重要で、長くする必要があります。

　パッケージを大きくすれば沿面距離を伸ばすことができますが、現在は機器の小型化が求められ、パッケージを大きくすることはできません。今回発表されたフォトカプラに採用されているLSSO5パッケージは、入力端子と出力端子の沿面距離は8.2mmと従来のLSO5パッケージよりも長くしたにもかかわらず、隣り合う端子のピッチ間隔を0.65mmと従来の半分にすることで小型化し、実装面積を最大35%削減することに成功しています。

＜ RV1S92xxAフォトカプラ ＞

　「RV1S9231A」と「RV1S9207A」はIGBTやパワーMOS FET駆動用で、「RV1S9231A」が2.5A出力、「RV1S9207A」が0.6A出力です。そして、「RV1S9209A」がIPM駆動用です。いずれも入力側がAlGaAs LED、出力側がフォトダイオードと信号処理回路で構成されており、10.2mm×2.5mm×2.1mmのLSSO5パッケージを採用しています。絶縁耐圧は5000Vrms、ノイズ耐量CMRは50kV/μs、＋125℃まで動作可能です。

　安全規格への対応も考慮されていて、UL規格やCSA規格の認定を取得しており、モーター駆動機器向けの安全基準UL61800-5-1も満たしています。オプションとして、DIN EN 60747-5-5規格認定品も用意されています。主な用途は、電気自動車の急速充電器や太陽光発電システムのインバーター、産業オートメーション機器などです。

RV1S9207Aフォトカプラ(IGBT Driver) 【RV1S9207ACCSP-10YC#SC0】 ￥204(税込￥224)
RV1S9231Aフォトカプラ(IGBT Driver) 【RV1S9231ACCSP-10YC#SC0】 ￥224(税込￥246)
RV1S9209Aフォトカプラ(IPM Driver) 【RV1S9209ACCSP-10YC#SC0】 ￥204(税込￥224)

　マルツエレックでは、回路設計から基板設計・製造・実装、そして量産まで皆さまのさまざまな「ものづくり」のお手伝いをさせていただいています。学校などにおいて実験装置や電子教材を用意したいというご要望や、企業などでの試作品を作ってみたいという計画などがございましたら、マルツエレックの「ものづくり一貫サービス」を是非ご検討ください。

　これまでの電子回路の設計事例としては、

・電源回路/同期整流回路/インバータ回路
・モーター制御回路
・センシング回路
・2次電池アプリケーション回路
・LEDドライブ回路
・メガソーラーシステム回路

などがあります。その他の回路設計についてもご要望にお応えいたします。

＜ 定常状態に達するまでの時間と生体信号検出回路基板 ＞

　マルツエレックが実際に行ったものづくり事例として、「生体信号検出回路の製作」をご紹介します。

　上の図は、人間の生体信号を検出し、マイコンで処理できるようにするための基板です。V-I変換回路と高速レベル変換回路で構成されています。外部には、オペアンプ用の高精度正負電源を使用しています。まず、電圧-電流変換を行って、人体にマイクロアンペアの電流を印加します。そして、人体からフィードバックされてきた信号をマイコンで処理できるレベルまでゲインを調整して変換します。定常状態に達するまでの時間を最短にし、Ip-p＝10mAの正弦波を直流電圧に変換しています。人体への安全を考慮し、定常状態に達するまでの時間をSPICEで何度も検証を行いました。

　マルツエレックでは回路設計だけでなく、部品の調達や基板の製造と実装、ハーネスやケースの加工まで行っています。詳細は、下記のWebページを参照してください。ご相談は、ものづくり相談受付フォームからお申込みください。

▽ものづくり一貫サービス
　https://www.marutsu.co.jp/pc/static/large_order/mono_service

▽ものづくり相談受付フォーム
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