光MOS繼電器是一種無接觸的電子開關(guān)，以光作為媒介傳輸能量，亦是固態(tài)繼電器中的目前運用最廣、最主要的一種光繼電器，廣泛應用于測量儀器、通訊器械、工業(yè)器械、醫(yī)療器械、安全系統(tǒng)、家電、辦公自動化、監(jiān)測系統(tǒng)等領域。然而現(xiàn)有的光MOS繼電器存在可靠性低和操作性較弱的問題，隨著器件的老化，繼電器性能也隨之下降;并且在高溫環(huán)境下工作時，光MOS繼電器的老化過程會加劇，縮短器件使用壽命。

　　為此，榮湃半導體于2022年7月26日申請了一項名為“一種模擬光MOS繼電器”的發(fā)明專利(申請?zhí)枺?02210895534.X)，申請人為榮湃半導體(上海)有限公司。

　　本專利提出的一種模擬光MOS繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括第一鉗位電路1、LC諧振振蕩器2、整流電路3、升壓模塊4、第二鉗位電路5、關(guān)斷控制模塊6、輸出電路7.第一鉗位電路1連接輸入對輸入端的電壓進行鉗位其中二極管Dio1連接輸入端的正極ANODE和負極CATHODE之間，將輸入端的電壓鉗位在固定電位，采用二極管Dio1實現(xiàn)模擬二極管功能，實現(xiàn)對光MOS繼電器的外圍電路的兼容。此外，二極管Dio1的通電壓降比發(fā)光二級管更穩(wěn)定、變化范圍更小、一致性更好，使得鉗位電流更精確。

　　LC諧振振蕩器2連接第一鉗位電路1.包括依次串聯(lián)連接的有源非線性負載21、變壓器T1和電容電路。其中，電容電路包括電容C1、電容C1與變壓器T1副邊并聯(lián)。整流電路3連接LC諧振振蕩器2.用于將LC諧振振蕩器2輸出的交流信號整流為直流信號，升壓模塊4則對相應的直流信號進行升壓。輸出電路7包括第一功率器件M1和第二功率器件M2.第一功率器件M1的漏極和源極分別連接至第一輸出端81、第二功率器件M2的源極，第二功率器件M2的漏極連接至第二輸出端82.

　　參考圖1.本專利采用第一鉗位電路1實現(xiàn)模擬二極管功能，兼容光MOS繼電器的外圍電路，相對傳統(tǒng)的發(fā)光二級管，其通電壓降更穩(wěn)定，變化范圍更小，一致性更好。采用變壓器T1傳輸能量，提高了傳輸效率，且變壓器T1、有源非線性負載21和電容電路共同組成LC諧振振蕩器，能夠自動諧振到諧振頻率上，傳輸效率高，無需特意設計有源非線性負載21以諧振頻率進行振蕩，更無需另行設置匹配電路去匹配變壓器T1和有源非線性負載21.同時除變壓器T1和輸出電路7的功率器件之外，其他電路均采用標準CMOS加工，提高電路可靠性。

　　為有源非線性負載的電流電壓特性示意圖，其中，AA’部分有源非線性負載呈現(xiàn)負阻特性，AB和A’B’部分呈現(xiàn)正阻特性。該LC諧振振蕩器能夠在負阻條件下起振，在正阻條件下穩(wěn)幅，最終實現(xiàn)震蕩并傳遞能量到變壓器T1副邊。此外，由于耦合電感的寄生電容存在，電路不止一個諧振點，使用低通濾波器衰減高頻特性，防止震蕩發(fā)生在高頻段上，避免電路震蕩在寄生電容形成的諧振點。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接在原邊使用振蕩器驅(qū)動變壓器，通過增加副邊諧振電容，增大了輸出電壓的幅度，且此LC諧振振蕩器的諧振頻率和振蕩頻率無需校準，輸出電壓幅度更穩(wěn)定。

　　簡而言之，榮湃半導體的MOS繼電器專利，通過第一鉗位電路實現(xiàn)模擬二極管功能，其通電壓降更穩(wěn)定，一致性更好;同時變壓器和有源非線性負載和電容電路共同組成LC諧振振蕩器，能夠自動諧振到諧振頻率上，電路可靠性高。

　　榮湃半導體成立于2017年，其產(chǎn)品包括數(shù)字隔離器、驅(qū)動、采樣(放大器、ADC)、光耦兼容等系列產(chǎn)品，并在電動汽車、工業(yè)控制等多個領域有了廣泛應用。相信在不久將來，榮湃半導體憑借“用芯創(chuàng)造新價值”的行動理念，可以為國內(nèi)半導體行業(yè)創(chuàng)新提供新思路，推動國產(chǎn)半導體新發(fā)展。

　　關(guān)于愛集微知識產(chǎn)權(quán)

　　“愛集微知識產(chǎn)權(quán)”由曾在華為、富士康、中芯國際等世界500強企業(yè)工作多年的知識產(chǎn)權(quán)專家、律師、專利代理人、商標代理人以及資深專利審查員組成，熟悉中歐美知識產(chǎn)權(quán)法律理論和實務。依托愛集微在ICT領域的長期積累，圍繞半導體及其智能應用領域，在高價值專利培育、投融資知識產(chǎn)權(quán)盡職調(diào)查、上市知識產(chǎn)權(quán)輔導、競爭對手情報策略、專利風險預警和防控、專利價值評估和資產(chǎn)盤點、貫標和專利大賽輔導等業(yè)務上具有突出實力。在全球知識產(chǎn)權(quán)申請、挖掘布局、專利分析、訴訟、許可談判、交易、運營、一站式托管服務、專利標準化、專利池建設等方面擁有豐富的經(jīng)驗。我們的愿景是成為“ICT領域卓越的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略合作伙伴”。