全俊教您如何選用繼電器

        在通訊設(shè)備、自動裝置、家用電器、汽車電子裝置等凡是需要電路轉(zhuǎn)換功能的地方，都可以選用繼電器。由于應(yīng)用領(lǐng)域很廣，不同用戶對繼電器的要求千差萬別。為滿足各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的使用要求，各繼電器生產(chǎn)廠家開發(fā)了許多不同型號、不同規(guī)格、不同使用性能的繼電器；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新結(jié)構(gòu)、高性能、高可靠的繼電器不斷地涌現(xiàn)。面對品種規(guī)格繁多的繼電器產(chǎn)品，如何合理選擇、正確使用，將直接影響到整機的性能、可靠性。 如何合理選用繼電器？首先要深入分析、研究整機的使用條件、技術(shù)要求，按照“價值工程”原理，合理地提出入選繼電器產(chǎn)品必須達到的技術(shù)性能。我們的技術(shù)人員、銷售人員應(yīng)介入繼電器的選型，發(fā)揮我們的優(yōu)勢，當(dāng)好參謀，做好售前、售后服務(wù)?？梢园聪率鲆c，逐項開展分析、研究：外形及安裝方式、安裝尺寸；輸入?yún)⒘?；輸出參量；環(huán)境條件；安全要求；可靠性要求。下面按上述要求分別闡述。
 
1、外形、安裝方式、安裝尺寸
繼電器的外形、安裝方式、安裝尺寸品種很多，用戶必須按整機的具體要求，提出具體的安裝面積，允許繼電器的高度、安裝方式、安裝尺寸。這是選擇繼電器首先要考慮的問題。以下幾個問題，選用時應(yīng)予以注意：
（1）、對于PC板式引出腳；腳間距大都為2.54×n(n=1、2、3……，以下同)，如JZW5；也有2.5n，如JZG2-2/B；也有不符合標(biāo)準(zhǔn)間距的繼電器，如MR72。引出腳的長度一般為3.5。
（2）、引出腳的可焊性、繼電器的抗焊接熱、引出腳相對底座的不垂直度等應(yīng)有嚴(yán)格的要求。
（3）、快連接式繼電器；快連接引出腳通常有250#（6.35×0.8）、187#（4.75×0.5）2種。 這類引出腳要特別注意插拔力要求，250#引出腳： 拔力矩＞10kg.cm; 187#引出腳： 拔力矩＞ 5kg.cm。

2、不同種類的輸入?yún)⒘?，是選擇繼電器型號的重要依據(jù)。常見的輸入?yún)⒘康姆N類有：
（1）、交流輸入?yún)⒘?。?dāng)輸入?yún)⒘繛榻涣麟妷海娏鳎r，應(yīng)選用交流繼電器。選用這一類型的繼電器，應(yīng)注意以下幾個問題： 交流頻率—-交流繼電器輸入電壓（電流）的頻率一般為50HZ，或60HZ。由于二者線圈的感抗不同，吸動電壓有明顯差異。合同中應(yīng)予注明。 環(huán)境溫度—-交流繼電器由于存在渦流損耗、磁滯損耗，繼電器的溫升較高，一般為70℃到80℃。工作環(huán)境溫度不宜過高，最好為40℃到65℃，確定環(huán)境溫度的計算公式：t1≤t2-t3-150C； 注：t1：繼電器最高環(huán)境溫度，0C； t2：漆包線、絕緣材料最高允許長期工作溫度0C （B級為1300C；F級為1550C） t3：繼電器平均溫升，0C。 由此可見，當(dāng)提高環(huán)境溫度，要求漆包線及絕緣材料的耐溫等級相應(yīng)提高，繼電器成本將大幅度上升。 交流噪聲—-繼電器工作時，會發(fā)出交流噪聲。初始要求小于45dB（分貝），實際使用中，由于磁極間出現(xiàn)砂塵等污物、機械參數(shù)的變化，交流噪聲會有所增大。 吸動電壓—-交流繼電器的吸動電壓一般小于80%VH(額定工作電壓以下同)；允許最高吸動電壓＜90%VH。用供電電壓直接激勵的繼電器，當(dāng)供電電壓波動幅度大于±10%，將導(dǎo)致繼電器的失效，電壓過低，吸動不可靠，會出現(xiàn)似吸非吸而失效；電壓過高，溫升上升，繼電器絕緣受損而失效。當(dāng)供電電壓大于±10%時（如農(nóng)村電網(wǎng)電壓波動大）。合同中應(yīng)提出，將吸動電壓酌情降低；選擇較高耐溫等級的漆包線、絕緣材料。
（2）、直流輸入?yún)⒘?。這類繼電器應(yīng)用很廣，分幾種情況加以討論。選擇直流繼電器，突出問題是靈敏度L（線圈額定功耗）問題，L與輸出功率大小、外形尺寸、環(huán)境條件（環(huán)境溫度，振動、沖擊……）有關(guān)，確定繼電器靈敏度應(yīng)十分謹(jǐn)慎，不可片面強調(diào)靈敏度，而犧牲其他性能。 當(dāng)對靈敏度要求不高時，可采用一般靈敏度的直流繼電器； 當(dāng)靈敏度要求較高，輸出功率為強電，環(huán)境條件苛刻，可用固態(tài)繼電器、中等靈敏度的繼電器； 當(dāng)要求高靈敏度（如0.2W以下），可采用混合繼電器、極化繼電器。但混合繼電器的價格較高，體積較大；極化繼電器環(huán)境適應(yīng)性較差，負載能力不高。 當(dāng)輸入電壓持續(xù)時間較長，如幾個小時、幾天、幾個月、建議采用磁保持繼電器。有幾個好處：節(jié)省輸入電能；降低繼電器溫升；提高環(huán)境適應(yīng)性。但要求輸入量為脈沖，有極性要求，輸入線路復(fù)雜化。如磁卡電表用繼電器、衛(wèi)星電源控制用繼電器，繼電器觸點在一種導(dǎo)通狀態(tài)下可連續(xù)工作幾十小時，幾個月，采用磁保持很合算。在電能消耗嚴(yán)加控制的場合下，經(jīng)常采用磁保持繼電器。 當(dāng)輸入?yún)⒘款l率達10Hz及以上，要求繼電器快速動作時，應(yīng)選用舌簧繼電器、極化繼電器或固態(tài)繼電器。舌簧繼電器動作頻率可達50次/秒，價格低廉，但觸點負載能力低，一般只能達50mA、28VDC；極化繼電器、固態(tài)繼電器、切換速度可達100次/秒，工作可靠，但價格高，體積較大；
（3）、溫度變化影響： 繼電器線圈電阻隨溫度的變化而變化，對繼電器吸動、釋放電壓的影響是明顯的。溫度上升到極限高溫時，釋放電壓趨于最大值，吸動電壓相應(yīng)升高；溫度降到極限低溫時，釋放電壓趨于最小值，吸動電壓會有所降低。極限高溫下的不吸動或吸合不可靠；極低溫度下不釋放或釋放遲緩，將導(dǎo)致繼電器的失效。 對電流型繼電器，因吸動安匝，釋放安匝不受線圈電阻變化的影響，故不隨繼電器溫度的變化而變化。必須指出，有些用戶選用電流型繼電器，而不是用恒流源作為繼電器的激勵源，實際上用的是電壓源。在這種情況，必須考慮溫度對線圈電阻的影響。
（4）、固體器件開關(guān)激勵： a.固體器件開關(guān)的負載能力必須與被激勵繼電器的線圈相適應(yīng)，且留有充分的裕量（一般為2倍）。 b.固體器件開關(guān)接通時，激勵回路電壓分配必須確保繼電器線圈上的實際激勵電壓值符合額定工作電壓要求。 c.固體器件開關(guān)關(guān)斷時，激勵回路的漏電流必須小于繼電器的最小釋放電流。 d.固體器件開關(guān)反向耐壓必須與50～80V峰值電壓相適應(yīng)，且具有必要的余量。由于繼電器線圈斷電瞬間，會產(chǎn)生很高的浪涌電壓，有時可達1500V，為將電壓峰值限制在50～80V之內(nèi)，必須采用適當(dāng)?shù)囊种拼胧?低壓激勵與高壓輸出隔離： 現(xiàn)代工業(yè)自動控制系統(tǒng)中，往往以低壓回路的固體器件開關(guān)控制小型中間繼電器的輸入，再用該繼電器的觸點轉(zhuǎn)換220VAC或380VAC感性負載回路（如電磁鐵、接觸器線圈……），實現(xiàn)自動控制和保護功能。中間繼電器實際上承擔(dān)了低壓、高壓隔離并轉(zhuǎn)換感性負載功能。選用此類中間繼電器，必須具備良好的絕緣抗電水平和長期耐受高、低溫、潮濕、砂塵及有害氣體作用的能力。一般說來，抗惡劣環(huán)境能力，可由密封措施與必要的防護手段加以保證；絕緣抗電水平可由絕緣間隙、配電距離嚴(yán)格的控制、認定得以保證。
（5）、互相干擾、誤動作： 在印刷電路板上高密度組裝多種繼電器，特別是含有大型電磁鐵或接觸器產(chǎn)品時，有可能產(chǎn)生電磁互感，導(dǎo)致繼電器誤動作；也可能由于其活動部分的沖擊，振動而導(dǎo)致其他繼電器的誤動作。對于靈敏型、簡易通用繼電器產(chǎn)品的安裝，相關(guān)位置的安排，要特別留意。 遠距離有線激勵方式： 自動電話振鈴電路、門鈴型布線激勵方式等均屬于此類。由于激勵用的連接導(dǎo)線較長，應(yīng)充分考慮連接導(dǎo)線的電壓降對實際激勵值的影響，確保加在繼電器線圈上的實際激勵值達到規(guī)定的額定電壓工作值的要求。
 
    3、輸出參量
國內(nèi)大多數(shù)繼電器負載能力，只標(biāo)最大純阻性負載，這給用戶在選擇繼電器負載時，產(chǎn)生二種誤解，導(dǎo)致選型失誤。誤解之一是：用戶實用的往往不是純阻負載，而是感性的、燈的、電機的或容性的負載，負載大小等同或接近于阻性負載；誤解之二是：負載可以從低電平到額定負載，均能適應(yīng)。應(yīng)該指出，能可靠轉(zhuǎn)換10A阻性負載的繼電器，不可轉(zhuǎn)換10A的感性負載，不一定能可靠轉(zhuǎn)換10mA的負載。因為不同性質(zhì)負載條件下的電接觸失效機理是截然不同的。 應(yīng)該強調(diào)，觸點故障是繼電器失效的主要原因。正確理解觸點在不同負載類型、不同負載大小條件的電接觸特性、失效現(xiàn)象及失效機理，統(tǒng)一制造方與用戶的認識，對提高繼電器工作的可靠性，尤為重要。 制造廠應(yīng)改進觸點負載的標(biāo)識、內(nèi)容，對不同負載類型應(yīng)分別標(biāo)注。
1)、白熾燈—-由于白熾燈鎢絲冷態(tài)電阻很小，接通瞬間的浪涌電流高達穩(wěn)態(tài)電流15倍。如此大的浪涌電流會使觸點迅速燒蝕，甚至產(chǎn)出熔焊失效。一般可串入限流電阻來減少浪涌電流。
2)、電機負載—-電動機靜止時輸入阻抗很小，啟動瞬間浪涌電流很大。電流注入后，電流和磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電動機啟動后，產(chǎn)生內(nèi)部電動勢，致使觸點電流趨于減小，關(guān)斷時，觸點間出現(xiàn)反電勢，常常會引起拉弧，造成觸點燒蝕。不過，電機是緩慢地停下來，電機內(nèi)部貯存的電磁能，動能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉一部分，反電勢不會太高。
3)、感性負載—-電感器、電磁鐵、接觸器線圈、軛流圈等都是感性負載。接通瞬間，電磁線圈有抑制電流上升的功能，不會出現(xiàn)浪涌電流；但關(guān)斷時，貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點間燃弧消耗掉，這將導(dǎo)致觸點燒蝕，金屬轉(zhuǎn)移、沾結(jié)。采用RC網(wǎng)絡(luò)、二極管，壓敏電阻等觸點保護裝置可減少觸點的燒蝕。
4)、容性負載—-容性電路的充電電流可能非常大，開始時，電容器類似短路，其電流僅受線路電阻的限制。有時，用戶并未意識到其負載是容性的，實際上，長的傳輸線、消除磁干擾的濾波器、電源等都是強容性的。串聯(lián)限流電阻，可以減少接通瞬間的浪涌電流。
 
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