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新技术和新概念促机电式继电器完成巨大立异

本站为您提供的新技术和新概念促机电式继电器实现巨大创新,机电式继电器被公认是可靠、具鲁棒性的低成本器件。继电器的制造量与日俱增,并被成功运用于实现信号和能量分配的无数应用中。即使是在最恶劣的环境条件下,它却仍然具有良好

  机电式继电器被公认是牢靠、具鲁棒性的低本钱器材。继电器的制作量日积月累,并被成功运用于完成信号和能量分配的很多运用中。即使是在最恶劣的环境条件下,它却依然具有杰出的鲁棒性和牢靠性。各种继电器类型覆盖了广泛的开关负载规模,从μV和μA级到数百安和高达500V的电压。并且,继电器在通电状态下具有十分低的电阻(mΩ),在断电状态下则具有十分高的绝缘电阻(GΩ),二者都适用于负载电路和操控电路,以及开路的开关途径中。

  继电器在容许电压、电流或温度方面具有很大的过载才干。虽然继电器已具有十分好的物理特性,但却还有一些额定要求。PCB占板空间有必要尽可能小,并且继电器应该具有防泼溅(防洗刷或抗风雨),或许乃至彻底密封的功能。新规划不只能够满意所有这些要求,并且还能进步牢靠性。未来继电器技能的立异将进一步完成更小的规划,并且不会改动开关特性。

  资料本钱

  继电器结构中需求用到许多原资料,例如:用于制作线圈或电流承载部件的铜,用于制作开关触点的贵金属(例如:金、银和钯),用于制作磁路的铁,以及用于创立绝缘体系的塑料。这些原资料的本钱近年来显着上升,有些资料的本钱已添加了好几倍。银本钱的添加特别严峻,由于现在还没有有用的资料能够代替开关设备中的银。

  小型化

  机电式继电器获得巨大成功的一个首要原因是,继电器业能够经过新的小型化规划立异,满意电子业、电信和轿车电子');companyAdEvent.show(this,'companyAdDiv',[5,18])" onmouseout="companyAdEvent.out('companyAdDiv')">轿车电子设备的需求(图1)。通用及功率继电器的景象较为费事,其标准化的引脚布局和必要的空气与漏电流途径,使得这些继电器的小型化规划更加困难,乃至在必定程度上阻止了小型化的开展。继电器小型化规划中面对的首要应战是,在减小物理尺度的一起,进步开关才干。

  


图1:曩昔40年信号继电器的小型化进程(第1代到第4代)。(电子体系规划)

 

  图1:曩昔40年信号继电器的小型化进程(第1代到第4代)。

  在继电器小型化规划中,有必要考虑许多不断改动的要素:在接触力和断开力减小的情况下,坚持触点的牢靠性;维护继电器免遭内部和外部污染;资料改动和触点腐蚀引起的闭合力减小;虽然物理尺度减小,但绝缘功能仍要进步;热功能、自加热以及在环境温度升高时的功能;更长的服务寿数和更高的开关才干;更高的牢靠性要求;制作技能带来的约束。

  新技能和新概念也将促进未来继电器技能的巨大立异。

  表1标明信号继电器尺度在不断缩小。虽然尺度显着缩小,但线圈功耗和开关才干却简直坚持不变,介电特性有所改善,开关时间也显着缩短,但热阻却有所添加。

  


表1:第2代至第4代信号继电器的要害特性。(电子体系规划)

 

  表1:第2代至第4代信号继电器的要害特性。

  以下是答应在缩小继电器体积的一起,又能改善特性的一些要素。

  规划:微型继电器悉数运用极化磁路。这一特性答应缩小物理尺度,一起还支撑双稳态开关特性。线圈涂层答应显着减小继电器的空隙和漏电流途径。气密外壳的运用是另一项优势,它能够最佳地维护继电器内部免受外部污染的影响,从而减小所需求的最小接触力。

  资料:在小型化规划过程中,体积与表面积的份额将会变差,这将导致热阻添加。这种情况下,假如仍要坚持杰出的触点牢靠性,就需求进步所用绝缘资料的特性。为了能够供给相同乃至更高的牢靠性,则有必要显着改善绝缘资料的热稳定性和排气特性。

  运用的铜资料也适当重要。越高的传导率越答应减小必要的横截面,并越支撑更小的物理形状。关于运用的绷簧资料而言,高温时的松懈性十分重要。

  工艺:小型化规划对继电器中所用各部件的精度和拼装工艺的精度,提出了更加高的要求。只要两者都得到了操控,才干有用完成更小的物理尺度。制作过程中更小的公役,还会使开关特性具有更少的涣散。更小的物理尺度要求全自动出产,以便在拼装和测验过程中体系性扫除人为要素。

  介电强度

  较大尺度规划能够添加介电强度。这句话听起来十分合理,但不是在每种情况下都必定正确。如图2所示,与第3代继电器比较,第4代产品的介电强度有了显着添加。在线圈与触点之间以及在断开的开关途径之中的这种改善,能够经过以下办法首要完成:涂覆线圈;将驱动和开关腔分隔;运用气密外壳和适宜的惰性气体。

  


图2:第3代和第4代信号继电器介电强度比较。(电子体系规划)

 

  图2:第3代和第4代信号继电器介电强度比较。

  经过这些办法,虽然物理体积减小了2/3,但介电特性却仍可增强50%。

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