电气系统一直是轿车安全中比较灵敏的单元，许多常见小问题均因电气系统的可靠性不能满意而产生。对于电动轿车而言，因为涵盖了更多的功用单位，包含牵引逆变器、温度操控和加热系统以及车载充电器，这些系统在彻底不同的电压水平下运行，因而有必要进行电气阻隔（Galvanic isolation）。

从过往经历来看，用于数据传输的电气阻隔是经过光学技术借助LED源和光电二极管接收器完成的。可是，在以电动轿车为代表的轿车商场需求的刺激下，光耦合器成为了完成电气阻隔的首选器材。作为运用光媒介从而到达阻隔效果的器材，光耦合器的运用极大保证了新能源轿车电气系统的安全可靠，东芝的车规级光耦合器就是其间的佼佼者。光耦合器作为一种比较常见的阻隔操控器材，将发光元件和光敏元件封装于同一壳体中确保了不受外界干扰。光耦合器的主要长处是单向传输信号，经过电→光→电的传输方法完成了信号的平稳传递，一起器材的输入侧与输出侧彻底完成了电气阻隔，具有抗干扰才能强、运用寿数长、传输效率高等优势。现在东芝可以供给种类最全的光耦产品线，涉及规模包含消费级产品、工业、轿车以及光伏等多个运用范畴。针对轿车电子范畴，具有超过20年轿车光耦产品研发经历的东芝半导体专门推出了TLX系列满意车载的不同运用需求。现在东芝具有一系列契合AEC Q101规范的光电耦合器产品，被广泛的运用于车载BMS，DC/DC，OBC，EV Inverter等运用中。一起东芝车规级光耦也在不断地进步器材性能，更好地应对新能源轿车在电池容量、小型化以及节能范畴面临的全新挑战。随着新能源轿车的不断发展，车内电池组的容量与电池组本身的规划复杂程度也随之攀升，这就让电池组的安全性变得尤为重要。在电动轿车的BMS（Battery Management System，电池办理系统）中需求多种光耦合器完成对电池组各项目标数据进行采样和监控。以东芝的车规级光耦产品为例：在一台新能源轿车的BMS系统中，TLX9376和TLX9310光耦进行数据传输的操控；光继电器（photorelay）——TLX9175J完成了对电池组的系统操控。上述的几款东芝产品均采用SO6超薄封装，作业温度规模为-40℃至125℃（TLX9175J在外，其作业温度为-55℃至105℃）。在传统轿车、电动车及混动车的逆变器操控（EV inverter）及智能功率模块（intelligent power module，IPM）接口运用中，东芝的光电产品可以极好地满意车载运用的需求。我们上文中说到的TLX9175J车规级光继电器，其主要运用方向不只包含了电动轿车／混合电动轿车上的电池办理系统（BMS），一起还可以运用于车联网范畴，完成对车辆长途操控与长途读取信息等功用。东芝TLX9175J可以契合远比消费级芯片严厉的AEC-Q101测验要求，凭借超长的寿数、优越的可靠性以及低功耗特性，TLX9175J在以长城、蔚来为代表的一众电动轿车厂商的电池办理系统中得以被广泛运用。

东芝光耦的结构特性暗示

相比于传统的机械式继电器，光继电器在多个方面具有明显的技术优势。首先是继电器的寿数，OmniVision(豪威)CMOS影像传感器OV芯片 相同以东芝TLX9175J光继电器为例：该产品经过光敏二极管阵列接受LED光线，并产生电压驱动MOSFET进行作业，因为没有机械触点，TLX9175J无需忧虑机械磨损的一起，也不存在由反电动势或回跳引起的噪声，极大地延长了器材的运用寿数。此外，TLX9175J采用了新的大功率红外LED MQW结构，在连续作业10万小时后，新式LED的输出光量衰减率远远低于传统LED的衰减率。这意味着相比于传统的光继电器，采用新式MQW结构的TLX9175J寿数和稳定性会愈加优越。在电路尺寸方面，东芝TLX9175J采用4pin SO6封装，高度仅为2.2mm，超小型的封装尺寸意味最终产品的高度／厚度减小，可以进步电路板规划灵活性。因为输入侧的LED是由电流驱动的，东芝TLX9175J输出端导通所需输入电流不超过15mA，因而用户可以运用MCU的引脚直接驱动光继电器。相比之下，一般机械式继电器所需驱动电流更大。在大部分情况下，用户需求另外添加一个晶体管以进步MCU的驱动才能。因而，在低功耗场景下，东芝TLX9175J光继电器更有优势。为了促进开发工程师们更好地运用光继电器，东芝供给了用于电路仿真的PSpice和LTspice模型，让开发者们更便捷精准的完成光继电器的电路规划与仿真。那么在实际规划中怎么表现上述的技术优势呢，我们为我们简略的展示运用光继电器和IC输出光耦的电动轿车电池总电压监测电路实例。可以看到，电压检测电路的规划非常简略，经过光继电器与光耦的规划，将电池与MCU彻底阻隔开的一起，MCU也可以进行电池总电压的丈量，在新能源轿车等新式范畴可以得到广泛运用。而且东芝TLX9175J无噪音、低功耗、节省空间等长处使得光继电器可以在大部分需求进行电池电压监测的环境中运用。

光继电器运用规划实例图

为了满意愈加强悍的新能源轿车动力电池系统，东芝规划了即将量产的TLX9160T。相较适用于100串电池组的400V及以下场景的TLX9175J，TLX9160T的作业电压高达1500V，可以满意200串电池组的800-900V的运用需求。东芝在光继电器范畴深耕多年，从前端芯片制造到后端元件装置，已经具有了成熟的流程和完善的系统。东芝凭借优异的立异才能以及对商场的敏锐嗅觉，将最新的MOSFET工艺规划集成到光继电器中，开发出上百种高质量的光继电器产品，助力我们在电气阻隔的道路上走得更远。

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