日本三垦电气(Sanken)针对车载设备开发出额定电流达60A的半导体继电器SI-5201,目前已开始供应样品。此款产品主要是用来取代车头灯、雨刷及各种风扇等应用中大量使用的30A~60A机械式继电器。据称,使用半导体继电器能够提高继电器在车内的配置自由度。
该产品采用表面粘着封装方式提供,外形尺寸为10×10×3.7mm,与相同额定电流的机械式继电器相较,封装面积约为1/7,体积仅约1/50。如果将机械式继电器设计成和此次的半导体继电器相同的封装面积,额定电流将可缩小至25A。
三垦电气表示,开关寿命远远大于机械式继电器。今年下半年将以月产10个的规模投入量产,2008年预计将可把量产扩大至月产100万个。而根据该公司所做的调查,车载继电器2004年的全球市场约为3亿5000万个,高级汽车一般每辆会配备40~50个继电器。该公司认为,到2008年的市场规模将超过7亿个。
SI-5201在单封装中整合了功率MOSFET和控制IC,为了能把这些芯片整合在小型封装中,透过使用低导通电阻的功率MOSFET,降低了发热量;同时透过采用低热阻的封装,避免热量积蓄在封装中。功率MOSFET的导通电阻为标准7mΩ,封装的热阻为1.1K/W。
控制IC整合了功率MOSFET驱动电路、过电流保护电路、过热保护电路、过压保护电路、电池反射连接保护电路、输出电流监视电路、过电流保护和过压保护自我保护电路等组件,电流检测用MOSFET和温度检测用二极管均形成于功率MOSFET芯片中。电源电压最大为30V,直接输出电流最大为60A,脉冲电流最大为120A,待机时的耗电电流为标准5uA。