VORA1010M4固态继电器技术深度解析与应用指南

Vishay Semiconductors VORA1010M4 1 Form A固态继电器是光隔离1 Form A固态继电器，符合AEC-Q102标准，负载电压为100V。该继电器采用薄型SOP-4封装，具有0.1ms的快速导通和关断时间以及+125°C的高额定工作温度。快速关断时间是其集成关断电路的结果，而先进的红外发射器和光伏二极管阵列的组合提供了快速导通时间。得益于这种开关性能，该Vishay Semiconductors汽车级固态继电器非常适合用于安全关键型应用，而紧凑型封装比DIP-4封装节省空间。

数据手册：*附件：Vishay Semiconductors VORA1010M4 1 Form A 固态继电器数据手册.pdf

特性

• 符合 AEC-Q102
• 负载电压：100 V
• 采用薄型SOP-4封装
• 快速导通和关断时间：0.1ms (典型值）
• 工作温度高达+125 °C
• 隔离电压：3750VRMS
• 提供干净、无弹跳开关
• 符合 RoHS 要求
• 不含卤素
• 绿色产品

最大负载电流与环境温度

‌VORA1010M4固态继电器技术深度解析与应用指南‌

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‌一、器件核心特性概览‌

VORA1010M4是Vishay推出的车规级光电隔离固态继电器，采用SOP-4表贴封装，具备以下突出特性：

• ‌电气参数‌：负载电压100 V，负载电流100 mA，导通电阻典型值2 Ω
• ‌隔离性能‌：3750 VRMS隔离电压，满足严苛工业环境要求
• ‌温度范围‌：-40°C至+125°C宽工作温度范围
• ‌认证资质‌：AEC-Q102认证，适用于汽车电子系统

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‌二、关键技术参数详解‌

‌2.1 绝对最大额定值‌

参数	符号	数值	单位
LED正向电流	IF	50	mA
LED反向电压	VR	5	V
负载电压	VL	100	V
负载电流	IL	100	mA
总功耗	Pdiss	200	mW

‌2.2 开关特性分析‌

• ‌开启时间‌：典型值100 μs，最大值250 μs（条件：IF=5mA, VL=6V, IL=50mA）
• ‌关断时间‌：典型值100 μs，最大值150 μs
• ‌时序要求‌：参考图1时序示意图，确保90%输出稳定时间满足系统需求

‌2.3 安全隔离规格‌

• ‌绝缘厚度‌：≥0.3 mm
• ‌爬电距离‌：≥5 mm
• ‌电气间隙‌：≥5 mm
• ‌测试电压‌：方法B 1326 Vpeak，方法A 1131 Vpeak

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‌三、设计考虑要点‌

‌3.1 驱动电路设计‌

• ‌开启电流‌：需确保IF ≥ 2 mA（最大值）以保证可靠导通
• ‌关断保障‌：IF必须降至0.2 mA（典型值）以下确保完全关断
• ‌温度补偿‌：参考图7，环境温度升高时需相应增加正向电流

‌3.2 热管理策略‌

• ‌安全工作区‌：图3显示输出安全功耗随温度变化曲线
• ‌降额设计‌：图4提供不同环境温度下的最大负载电流限制

‌3.3 PCB布局建议‌

• ‌推荐焊盘尺寸‌：详见文档图12封装尺寸图
• ‌散热考虑‌：充分利用铜箔面积帮助散热，避免局部过热

‌四、可靠性设计与验证‌

‌4.1 环境适应性‌

• ‌温度循环‌：-40°C至+125°C范围内保持稳定性能
• ‌湿度防护‌：符合J-STD-020 MSL3湿度敏感等级

‌4.2 焊接工艺控制‌

• ‌回流焊曲线‌：严格遵循图15无铅回流焊温度曲线
• ‌峰值温度‌：不超过260°C，持续时间≤10秒

‌4.3 长期稳定性‌

• ‌材料分类‌：符合环保要求，详细信息参考文档号99912
• ‌使用寿命‌：无机械磨损，寿命远超传统电磁继电器

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‌五、调试与故障排查‌

‌5.1 常见问题分析‌

• ‌无法导通‌：检查IF是否达到最小开启电流要求
• ‌关断延迟‌：确认反向恢复时间满足系统时序需求
• ‌异常发热‌：核实负载电流是否超过降额曲线限制

‌5.2 测试方法建议‌

• ‌时序验证‌：使用示波器测量ton/toff，对比图10温度特性
• ‌隔离测试‌：按照规定程序进行耐压测试，确保安全间距