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      不同繼電器的技術應用對比
      發布時間: 2020-06-03 16:10:00

      不同繼電器的技術應用對比:

      簧片繼電器具有簡單的金屬回路,如果在規格范圍內正確使用,可實現長壽命和高可靠性。

      簧片繼電器是貝爾實驗室1936年發明的。自那時起已經從體積龐大的粗糙器件演變成非??煽康男∑骷??;善_關的觸點被完全密閉在玻璃管中,內部充惰性氣體或在耐壓開關情況下抽真空,所以觸點不會被外部環境氧化。這樣使得簧片開關具有非常長的機械壽命與優異性能。

      用戶也可以選擇其它繼電器,與簧片繼電器特性不同。對于具體應用,各有所長。本篇將對這些不同技術應用做一些客觀對比。

      固態繼電器:

      固態繼電器指以半導體器件為基礎的開關產品。目前市場上有很多種關。最常見的與簧片繼電器競爭的是FET開關器件。固態FET開關使用2個串聯MOSFET與-個隔離驅動來實現繼電器通斷。二者間有以下關鍵區別:

      固態繼電 器有半導體器件固有的漏電流問題,所以其絕緣電阻不高。而且漏電流是非線性的,隨著溫度的變化而變化。導通電阻也非線性,隨負載電流變化而變化;

      固態繼電器需要在電容與內阻直接作出妥協,低內阻但高電容(有時達到nF級)產品會限制帶寬,導入容性負載。如需實現低容性負載,FET尺寸需降低,內阻將增加。固態FET開關的電容顯著高于簧片繼電器;

      簧片繼電器具有天然的線圈與回路的隔離,固態開關沒有,所以其必須芾有隔離驅動從而增加體積與成本。

      固態繼電器可以實現大功率切換。

      總的來說,簧片繼電器與電磁繼電器具有金屬回路,比固態繼電器更接近理想開關。

      微型機電系統:

      相對于通用繼電器,MEMs開關目前尚處于發展階段,已有20多年。MEMs開關在硅基材料上制作,用半導體加工技術產生-個三維結構,實現繼電器開關。觸點通斷經由磁場或靜電場實現。有很多文章介紹MEMS開關,特別是RF切換,但目前為止商業化的很少。技術上的困難已經導致很多廠商產品失效,或者轉作貿易或者調整計劃。

      像簧片繼電器一樣,MEMS可以將開關完全密封(在陶瓷封裝或硅級封裝中),可以實現小信號切換的一致性。然而,MEMS開關的觸點太小,閉合力也小,經常導致觸點焊接問題,其熱切換能力非常弱。如果可以實現可靠工作,MEMS繼電器的最大優勢是低功耗與快速切換。

      在目前發展階段,MEMS尚不能與簧片繼電器競爭。開發商集中在高價值特定市場與軍工應用。

      電磁繼電器:

      電磁繼電器廣泛用于工業領域,是成本最低的開關解決方案。制造商已經投入巨大資金在生產技術上,可實現大批量產出。使用者需要了解電磁繼電器與簧片繼電器的主要不同點。

      電磁繼電器在閉臺時有一個擦除動作,幫助打開小焊點及自清潔觸點。這確實可以實現大額定值,但同時也增加了觸點電鍍層的磨損。由于采用大觸點,電磁繼電器比簧片繼電器額定規格高很多?;善^電器通常的負載電流為2-3A。電磁繼電器的大觸點使其有更好的抗沖擊電流能力。

      電磁繼電器的接觸電阻通常比簧片繼電器小,因為其擁有大的接觸面積,使用比簧片繼電器的鎳鐵臺金電阻更低的材料?;善^電器的開關時間比電磁繼電器快很多(通常5-10倍) 。移動部件更加簡單輕便使得二者間速度差異很大。

      簧片繼電器的觸點被完全密封,切換小信號是開關特性更加一致,斷開時絕緣更高。

      電磁繼電器通常是塑封,有一定程度的保護,但長期來看觸點還是會暴露在外部污染物,塑料體排放的氣體與氧氣侵入的環境。

      輕負載下簧片繼電器比電磁繼電器的機械壽命長10-100倍,由于簧片繼電器比電磁繼電器的移動部件少。

      簧片繼電器比電磁繼電器需要較少的功耗驅動。

      簧片繼電器與電磁繼電器同為優異的開關器件。大規模生產技術使得電磁繼電器的成本比簧片繼電器低。但如果額定規格相同,簧片繼電器比電磁繼電器性能更好壽命更長。

      隨著器件小型化不斷推進,使用更好的材料與生產手段,簧片繼電器將長期存在。


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