光電繼電器隔離法的響應速度快，工作壽命長，測量的成本相對較低，開關無觸點，能夠起到電壓隔離的作用，若選用的光電繼電器采取PhotoMOS 技術，則能達到較高的測量精度，所以光電繼電器隔離法是比較理想的單體電池電壓測量方法。

　　PhotoMOS是指在輸入元件中采用LED，在輸出元件中采用MOSFET的光電耦合器。PhotoMOS與傳統 的機械型繼電器最大的區別在于：PhotoMOS是一款“光電耦合器”，觸點不進行機械性的開閉。為此，在觸點可靠性、壽命、動作聲音、動作速度、以及尺 寸大小方面具有卓越的特性。

　　動作原理是通過光電元件（太陽能電池）將發光元件（LED）的光進行電壓變換，通過功率MOSFET的導通、非導通，進行負載控制。圖下表示動作時、還原時的原理。

　　PhotoMOS因優點突出，現在越來越多的被用于測試板上。了解PhotoMOS 的工作特性也顯得更重要了。我們從PhotoMOS 的 datasheet可以看到當控制位動作時，輸出端不是立馬就有輸出。這是因為輸入端的LED發光讓Gate端電壓線性上升需要一定的時間，只有當 Gate的電壓大于Vth時MOS才會打開。隨著Gate端電壓不斷上升 MOS的電阻不斷減小直到穩定。下面是DataSheet的 Turn-ON/Turn-OFF 圖，以及用實際電路測試的結果圖。

　　DataSheet Turn-ON/Turn-OFF 示意圖：

　　實測時的原理圖：

　　實測的PhotoMOS Turn-ON/Turn-OFF 的響應圖：

　　MOS電阻：Rmos=Vout*100Ohm/（10V-Vout），在50%位子，Rmos=100Ohm。

　　從以上圖我們不難看出隨著Gate的電壓不斷上升，MOS在100uS左右開始打開（不同類型的PhotoMOS不同，主要和它的大小有關），然后 在隨著Gate電壓的繼續上升，MOS 電阻急劇下降。MOS電阻的下降與Gate電壓成倒數關系，也就是Rmos=k/（Vgate-Vth）。

　　下面切入主題，PhotoMOS的熱切換也會像機械Relay一樣那樣會出現很大的電流嗎？我們知道MOS的電阻是有大變小的，而不是像機械的立馬接觸且接觸電阻很小，那么在MOS電阻從大變小的過程中能讓電路上因為熱切換中多余的能量緩慢釋放嗎？

　　下面是搭的檢測電路。我們知道熱切換最惡劣的情況就是負載是低阻抗，比如接地。這樣會沒有限制的瞬間釋放掉所有的能量。電路圖中用的負載是大電容，這是為了便于我們分析問題。在開始階段，惡劣情況等同于接地。下面是Setup的過程：

　　1，PhotoMOS保持open，APU給10V（100MA的電流RANGE），負載端放一個4.7uF的電容。電路中的紅色電容是寄生電容， 這個寄生電容和APU的狀態有關，在APU10V/100mA的情況下它的寄生電容在150nF左右（關于測試機的寄生電容是可以被測試出來的，有興趣的 可以研究研究）。在這個Setup下寄生電容被充電到10V。

　　2，閉合PhotoMOS，這樣不受控制的寄生電容的能量會放給我們的負載電容。

　　那么會有很大的電流spike產生嗎？下面是我們在4.7uF電容上測到的電壓變化。第一段的線是因為寄生電容的放電，導致負載電容的電壓極具上 升，根據I=C*DV/DT，我們可以得出I=1.3A左右，我們也可以看出電流在第一段線上沒有突然的大或小，因為它是線性上升。而且我們可以看出在開 始的1us左右，因為MOS的電阻較大，電流比較小，電壓上升不快。當能量釋放完時，因為電流rang卡在100mA（實際充電電流為110mA多些，這 是因為測試的硬件clamp，和測試機有關）。后面的電壓上升就是測試機的電流在充電了。

　　結論，PhotoMOS在熱切換時，電流的大小和線路上的額外能量（不受控能量）有關，額外能量越大，電流越大。1.3A已經遠超我實驗的 PhotoMOS的最大負載電流，因為持續時間不長PhotoMOS本身沒有燒壞。一般有種說法就是在極短時間內，PhotoMOS可以承載4，5倍的極 限電流。

　　當然我們要盡量避免熱切換，這里只是熱切換問題的嚴重性。

　　有時候如果考慮不周全也會導致一些人切換。比如：

　　熱切換舉例，如果測O/S時，因為當前device open，因抽不出電流電壓clamp到-10V，進而對線路上的電容充電到-10V，測完O/S后又沒放電的線路，然后open了相關Relay，關閉 了相關測試機資源。那么該電容將保持-10V，直到在測試下一顆Device時，因為重新setup是，因為resource的電已經放完，這線路上是 0V，那么線路上的寄生電容就會對這個-10V，放電，同時device的地也會通過二極管給電容放電。這樣Relay和device都處于危險之中。