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1、觸點參數
觸點是繼電器中重要的結構件,觸點的使用壽命與觸點材料、觸點負載、觸點上的電壓和電流值、切換頻率等密切相關。
觸點的失效表現為觸點材料的轉移、粘連和接觸電阻增大。為了更好的使用繼電器,以下參數是我們需要了解關注的。
下圖為超小型中功率繼電器的規格觸電參數部分截圖:
觸電類型:H 表示 常開類型;D 表示 常閉類型。
接觸電阻:指是電流流過閉合的接觸點時的電阻值,一般以mΩ表示。
觸點材料:下表為常見的觸點材料及其性能,應根據使用需求選擇合適的觸點材料。
材料 | 性能 | 適用負載 |
AgNi+鍍金和AgPd | 常溫耐腐蝕性好;接觸電阻較小;導電率、導熱率好 | 主要應用于2A以下的小負載 |
AgNi | 大多數繼電器觸點的標準材料;高耐燒蝕性;導電率、導熱率好;中等的抗焊接性;在硫化物環境容易生成硫化膜 | 主要應用于10A以下的阻性負載 |
AgCdO | 高AC 負載;高耐燒蝕性;導電率、導熱率好;好的抗粘接性;在硫化物環境容易生成硫化膜 | 主要應用于30A以下的負載 |
AgSnO2 | 優秀的抗粘接性;DC 負載時材料轉移較以上材料少;在硫化物環境容易生成硫化膜 | 主要應用于10A以上的有較大沖擊電流的負載 |
觸點負載:不同應用領域,繼電器后級所接的負載種類不同,可以分為阻性負載、感性負載、容性負載幾類,規格書中常以電壓、電流表示。
負載 | 種類 | 沖擊電流 | 繼電器 |
加熱裝置(電熱水器、空調加熱管等) | 阻性負載 | 沖擊電流是穩態電流的1 倍,電壓電流不會突變 | 阻性負載設計時應該考慮余量,選型時適當降額適用。 |
LED負載 | 容性負載 | ![]() | 燈具負載具有很大的沖擊電流,推薦選擇AgSnO2材質觸點的繼電器。 |
電機、壓縮機負載 | 感性負載 | ![]() | 感性負載接通瞬間具有較高浪涌電流,易造成觸電粘接,斷開時又有反向電動勢,反向電動勢與電源電壓疊加作用在觸電上,加劇觸點的燒弧時間。 推薦使用做過電機認證的繼電器。 |
最大切換電壓/電流:是指繼電器額定負載電壓/電流,它決定了繼電器能夠控制的負載電壓/電流的大小,超過這個值會損壞觸點。
最大切換功率:是指繼電器觸點能可靠切換的最大負載,一般交流用“VA”表示,直流用“W”表示。
機械耐久性:是指繼電器的抗機械磨損的能力。在空載的條件下,繼電器未失效的開關次數,機械上是否失效用彈性機構來衡量。
電耐久性:是指繼電器的抗電磨損的能力。在帶載的條件下,繼電器未失效的開關次數,電氣上是否失效通過測量觸電電阻或觸電損壞來衡量。
一般數據手冊中標明的電耐久性是在額定負載、一定溫度、動作頻率下測得的值,對于不同的負載種類和切換頻率,電耐性會有所不同。
2、線圈參數
線圈在繼電器中也起到重要的作用。線圈的額定/動作/釋放/最大電壓和線圈內阻是我們需要了解的參數。
額定電壓:為使繼電器可靠工作,需要給線圈施加的電壓值。在采用晶體管驅動繼電器時,由于晶體管本身固有的壓降會導致施加在繼電器線圈上的電壓值低于驅動電路的電壓值,
建議在晶體管驅動電路電壓為5V 是選用4.5V 規格的繼電器。
動作電壓:能使繼電器觸點吸合的最小線圈電壓值。
釋放電壓:能使繼電器觸點斷開的最大線圈電壓值。
最大電壓:只連續施加在線圈上,不會使線圈損壞的最大電壓值。
線圈電阻:一般是指在20℃時測量的線圈的直流電阻值,該值與溫度正相關。
3、性能參數
絕緣電阻:是指繼電器的殼體/線圈與觸點之間加以規定直流電源情況下測得的電阻值。
介質耐壓:一般為一分鐘內,施加在繼電器(繼電器完好)線圈和觸點之間或斷開的觸點之間的最高電壓。
動作(置位)時間:從線圈通電開始到觸點達到閉合狀態所需要的時間,時間與施加在線圈兩端的電壓值有關,電壓越大時間越短。
釋放(復位)時間:從線圈斷電開始到觸點復位所需要的時間。
沖擊和振動:衡量繼電器整體結構可靠性的參數。
封裝方式:繼電器常見的封裝方式有敞開型、防塵罩型、防焊劑型、塑封型、金屬密封型。塑料具有一定的透氣率,所以使用環境存在有害氣體或有防爆要求的話,需要使用密封型繼電器。
繼電器使用上的注意事項
繼電器在受到較強沖擊時,觸點會開斷或發生誤動作。為了保持繼電器良好的性能,應該避免繼電器掉落或收到強沖擊。掉落后的繼電器建議不再使用。
運輸時的振動可能會導致磁保持繼電器觸點位置改變,使用前應先根據需要進行置位/復位操作。
設計線圈驅動電路時,需要在線圈兩端加二極管,來釋放線圈斷路產生的反向電壓,可以保護驅動電路中的其他元器件。
環境濕度較大時,觸點容易氧化,接觸電阻會增加。建議使用塑封或密封式繼電器。
電磁繼電器尤其是磁保持繼電器對磁場比較敏感,易受到磁場干擾,使用時應該注意安裝位置。
若繼電器控制的負載既可以在交流端也可以在直流端進行,應優先選擇交流端通斷。因為在斷開感性負載電路時,會存在比電路電壓大很多的反向電壓,會導致觸點材料的消耗和轉移量增大。
在電流大小相同的情況下,繼電器切斷的直流電壓要比交流電壓值小,因為交流電存在零點(電流為零的點),產生的電弧容易熄滅,而直流產生的電弧需要觸點間隙達到一定距離后才會熄滅,
電弧持續的時間更長,觸點的損耗更多。外圍電路在觸點間或負載間加RC滅弧電路。