GAQW214E 产品概述
一、产品简介
GAQW214E 是 SUPSiC(国晶微半导体)面向隔离控制与小功率开关应用推出的双路固态继电器/光隔离开关类器件,采用 DIP-8 封装。器件提供高达 5kVrms 的输入—输出隔离能力,输入可接受 AC 与 DC 驱动,输出支持高达 400V 的负载电压与 130mA 的连续负载电流,适合用于需要安全隔离和抗干扰的控制接口、低功耗继电与小电流开关场景。
二、主要电气参数(关键指标)
- 隔离电压 (Vrms):5 kV(输入-输出耐压,适合安全隔离)
- 触点形式:2A(双刀单掷 - 常开),双通道输出独立控制
- 工作温度:-40 ℃ ~ +85 ℃
- 输入正向压降 (Vf):1.2 V(LED 驱动)
- 输入正向电流 (If):50 mA(最大)
- 输入类型:支持 AC、DC 驱动(设计上可用于交流或直流输入场合)
- 导通时间 (Ton):230 μs;截止时间 (Toff):30 μs(开通相对较慢、关断较快)
- 导通电阻 (Rds_on):约 20 Ω(典型)
- 连续负载电流:130 mA
- 负载电压:最大 400 V
- 总功耗 (Pd):800 mW(器件总耗散限制)
- 封装:DIP-8,便于插装与波峰/手工焊接
三、产品特点与优势
- 高隔离:5 kVrms 隔离电压满足多数工业与医疗级别的隔离需求,能有效阻断高压干扰,保护下游控制回路。
- 双通道常开输出:双刀单掷常开结构,适合做双路独立开关或交替控制,节省 PCB 布局空间。
- 宽工作温度:-40 ℃~+85 ℃ 可在工业环境中稳定工作。
- 兼容 AC/DC 输入:对接各种传感器、PLC、MCU 或交流驱动信号时灵活方便。
- 低到中等导通阻抗:20 Ω 的导通电阻与 130 mA 连续电流配合,适合小电流、分布式负载或信号级开关。
- DIP-8 封装:易于原型验证、插装替换与批量生产的传统封装。
四、典型工程计算与设计注意事项
- 输入驱动电阻示例(DC 驱动):
例如 MCU 5V 输出驱动到 LED:R = (Vin − Vf) / If = (5.0 − 1.2) / 0.05 ≈ 76 Ω,取标准值 82 Ω;功耗 P = (Vin − Vf)×If ≈ 0.19 W,建议采用 0.5 W 以上电阻。
对 12V 驱动:R ≈ (12 − 1.2) / 0.05 ≈ 216 Ω,取 220 Ω;功耗 ≈ 0.54 W,建议 1 W 电阻。 - 输出损耗估算:在 130 mA 连续负载下,器件上的电压降 ≈ I×R = 0.13×20 ≈ 2.6 V,功耗 ≈ 0.338 W。该值低于总耗散 800 mW,但在高环境温度下需考虑散热与降额。
- 开关频率限制:Ton + Toff ≈ 260 μs,对应理论最大重复频率 ≈ 3.8 kHz。为保证可靠性与余量,建议在实际应用中将工作频率控制在 1 kHz 以下(视系统过渡与热特性再作调整)。
- 温度与降额:在高温环境下应按厂方给出的热阻/降额曲线进行降额设计,必要时在 PCB 上增加铜箔散热区域以降低结温。
五、布局与可靠性建议
- PCB 布局应保持输入与输出间足够的爬电距离和间隙以配合 5kVrms 的隔离能力;若在高压侧存在显著过电压或污染环境,应增加绝缘间隙与涂覆保护。
- 对于交流输入场合,若输入侧没有内置反向保护或整流,需外接桥堆或并联反向保护二极管;并注意 LED 的最大反向电压。
- 长期连续工作时,关注结温、输出功耗及周围元件温升,必要时采用散热铜面积或器件间距策略降低热耦合。
- 进行可靠性验证时,应覆盖高/低温循环、湿热与耐压测试,以确保在目标应用场景下长期稳定运行。
六、典型应用场景
- MCU/逻辑到高电压回路的隔离驱动(工业控制接口、楼宇控制)
- 小功率交流或直流负载的无触点开关(指示灯驱动、小型继电负载)
- 需要电磁隔离的传感器信号传输与保护
- 仪器仪表、通信设备中需要隔离保护的外设接口
总结:GAQW214E 在保证高隔离与双通道常开开关功能的前提下,提供了适合小功率、高电压负载的可靠开关解决方案。设计时应重视输入限流、输出热管理及 PCB 隔离布局,以发挥其在工业与仪表级应用中的优势。若用于关键系统,建议结合厂方完整数据手册与热降额曲线进行最终设计验证。