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继电器的选型规范(下)

高工
2019-11-03 12:34:57     打赏

2.4 线圈温升

  2.4.1温升

       在继电器动作过程中,线圈会发热使其温度升高。一般在接通时间为 2 分钟以下的脉冲电压下使用时,线圈温升值与接通(ON)时间、及接通与断开(OFF)的比例有关,各种继电器基本相同,参见表 9。

微信图片_20191103115857.jpg  2.4.2 线圈温升引起的动作电压的变化
     线圈的温度上升会造成线圈电阻的增加,动作电压也会相应升高。铜线的电阻温度系数为每 1℃约升高 0.4%,线圈电阻会按这个比例增加。产品说明书中规定的动作电压、释放电压和复归电压均是在温度为 23℃时的值。在线圈温度高于 23℃时,有时动作电压会超出说明书的规定值,请在实际使用中进行试验确认。
2.5 漏电流
     在电路设计时,请注意避免在继电器不工作时有漏电流流过线圈,如图 9 所示。

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2.6 线圈施加电压和动作时间
     AC 型电器根据给线圈施加电压时相位的不同,动作时间上会有偏差。
DC 型继电器,虽然提高给线圈施加的电压,继电器的动作时间会适当加快,但触点闭合时的回跳也会变大,在额定负载下工作或冲击电流大的情况会引起寿命降低或者触点的粘接,所以需要注意。
2.7 几只继电器的串并联使用
     几只继电器构成串并联电路时,请注意避免因旁通电流和漏电流而引起误动作,如图 10

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2.8 线圈应避免施加渐增电压
       一般继电器在动作过程中,存在触点压力变化、触点抖动和接触不稳定等阶段,当在线圈上施加的电压是逐渐增加时,会使这一不稳定阶段的时间变长,影响继电器的使用寿命。为了尽量减少这种情况对继电器的影响,请尽量使用阶跃电压(采用开关电路)给线圈供电。
2.9 电源线较长时的注意事项
     如果电源线较长时,请务必在测量继电器线圈两端的电压后,根据施加额定电压的原则选用继电器。
     如果在与动力线等并行进行长距离配线时,当线圈电源断开时,线圈两端会由于电线的寄生电容产生电压,造成释放不良,在这种情况下,请在线圈两端边接旁路电阻。
2.10 长年连续通电
      线圈长期连续通电时,由于线圈自身发热会促使线圈绝缘材料的老化、特性劣化,因此在这种情况下,请使用磁保持型继电器。必须使用单稳态继电器时,请使用不易受外部环境影响的密封型继电器,并采用适当保护电路以防止万一接触不良或断线时造成损失。
2.11 小频率通断
      通断频率低于 1 个月 1 次时,请定期检查触点接通情况,长期不通断触点时,触点表面可能会生成有机膜造成触点接触不良。
2.12 线圈电蚀
      继电器长期放置在高温、高温的环境中或者连续通电时,如果将线圈接地容易使线圈被电蚀而引起断线,所以请尽量不要将继电器线圈接地。如果线圈不得不接地,请将继电器线圈端的控制开关设置在线圈的正极端。
2.13 磁保持继电器线圈的注意事项
   2.13.1 线圈电压

      请确认线圈上施加电压的方向是否正确,否则继电器可能不动作。
      由于磁保持继电器的特性,不允许给线圈长期施加电压,以防止继电器过热烧毁。
   2.13.2 继电器的自锁
      请避免使用继电器自己的常闭触点切断自己的线圈,这样会因继电器动作的不稳定性造成故障是,如图 11

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 2.13.3 并联几只继电器使用的注意事项
     当磁保持继电器线圈与其它继电器线圈或螺线管并联时,请增加二极管防止反向电压影响继电器的正常工作。
  2.13.4 动作、复归时的最小脉冲宽度
      为了使磁保持继电器动作或者复归,请在线圈上施加超过说明书规定的动作或复归时间 5 倍以上时间的矩形。额定电压,之后进行操作确认。如果脉冲宽度达不到上述要求,请在实际使用中进行试验确认。请避免在电源含有较多浪涌的条件下使用。
   2.13.5 双线圈型继电器的注意事项
      请不要同时向设定线圈和复位线圈施加电压,否则会使继电器异常发热、异常动作,甚至异常损耗。
     如图 12 所示,当电路上需要将动作线圈和复归线的任意一方端子连接起来,另一方的端子连在电源的同一极上时,请将要连接起来的两个端子直接连接(短路)再连接到电源上,这样可以保持两线圈之间的绝缘良好。

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  2.13.6 磁保持单线圈继电器的一种驱动电路
     如图 13 所示为磁保持单线圈继电器的一种驱动电路。当有输入信号时,电流给电容 C 充电,利用这一充电电流给线圈供电,使继电器动作,当去掉输入信号时,电容 C 上储存的电能通过三极管 Tr 和线圈 Coil 放电,使继电器复归。在使用该电路时,请在实际使用中确认电路参数。

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3 性能
  3.1 塑封型继电器的注意事项

    塑封型继电器有良好的耐环境性,但使用时请注意以下事项以避免产生故障。
    3.1.1 关于使用环境
       塑封型继电器不适用于有特别气密性要求的环境,请避免在 86kPa~106kPa 以外的气压下使用。并避免在可燃性、爆炸性气体的环境中使用。这种情况下,请使用密封型继电器。
3.1.2 关于清洗
       在焊接到印制板上后清洗印制板时,建议使用酒精系清洗液进行清洗。请避免超声波清洗,若采用超声波清洗,可能会导致线圈断线和触点的轻微粘接。
3.2 振动、冲击
      继电器在受到较强冲击时,触点会瞬间开断,可能会导致误动作。因此在与其它会产生冲击的器件(如电磁开关、空气开关等)安装在同一板上时,必须采取对策以减小冲击对继电器的影响,如使冲击方向与继电器的触点开闭方向及衔铁的动作方向成直角,或将这些器件分别安将在不同板子上,或使用缓冲片等。另外,对于继电器长期处于振动环境中的情况下(如电压等),请避免与插座组合使用,建议将继电器直接焊接到板上子。
3.3 运输时的振动、冲击、负重
      在运输继电器或装有继电器的装置时,若存在较大的振动、冲击和负重时,可能会导致继电器的功能障碍,请采取可将振动、冲击控制在允许范围内的缓冲包装。
4 环境
  4.1 关于周围温度、环境

    请注意使用场所的环境温度不要超过产品说明书中规定的值。
        另外,周围环境中尘埃较多、或有硫化气体(SO2、 H2S 等)或有机气体的情况下,触点表面将生成硫化膜、氧化膜或附着尘埃,从而导致接触不稳定和触点故障,因此请选用密封型继电器。若选用塑封型继电器则需要在实际使用中试验确认。
 4.2 对继电器有害气体
      请避免在含有以下气体的环境中使用继电器。在这些环境中,塑封型断电器也不能避免在这些气体对触点的影响,请使用密封型继电器。
  4.2.1 硅环境
      若在继电器周围存在硅系物质(如硅橡胶、硅油、硅系涂料剂、硅填充剂等),它们会产生含硅的挥发气体,可能会导致硅附着于触点上引起接触不良。
  4.2.2 硫化气体(SO2、 H2S)
   硫化气体易使触点硫化,导致触点接触不良或不导通。
 4.2.3 氧化氮气体(NOX
     若在温度较高的环境中通断易产生电弧的负载,则电弧产生的 NOx 会与吸收自外部的水分发生反应生成硝酸,从而腐蚀内部的金属部分给断电器的工作带来障碍。请勿使用于温度高于 85%RH(20℃时的值)的环境。
  4.3 有水、药品、溶剂、油的环境
      请不要在继电器会附着到水、药品、溶剂、油等的环境中使用和储存断电器,因为水
和药品会引起零件锈蚀、塑料老化,也会导致漏电损害继电器或电路,稀释剂和油会导致标示消失或零件老化。对于使用 PC 外壳的继电器,部分有机溶剂沾附后,还会导致外壳溶胀、开裂。
  4.4 使用、保管、运输时的环境
      使用、保管、运输时,请避免阳光直射、并保持常温、常温、常压。可进行使用、运输、保管的温、温度范围如图 14 中非阴影区所示,其中允许的温度随继电器的型式而不同。

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推荐的使用、运输、保管的温、温度范围为:
1) 温度:0℃~40℃
2) 湿度:5%RH~85%RH
3) 气压:86kPa~106kPa
 4.4.1 高温环境
      在高湿环境中,周围温度急剧变化时,继电器内部可能会结露,从而导致继电器绝缘劣化、线圈断线、生锈等现象。这种环境的典型例子是进行海上运输的船上。
结露是指在高湿环境下,温度由高温急速变为低温时,或将继电器由低温急速移至高温中时,水蒸气凝结变城水滴的现象。
  4.4.2 0℃以下的低温环境
      在 0℃以下的低温环境中请注意结冰现象。结冰可能会导致可动部分的粘合、动作延迟或阻碍动作等故障。结冰是指结露和异常高温环境中,附着于继电器上的水分在温度降至冰点以下时凝结成冰的现象。
 4.4.3 低温、低湿环境
     请注意在低温、低湿环境中,塑料可能会脆化

 4.4.4 高温、高湿环境
      请注意继电器长时间(含运输期间)处于高温、高湿中时,触点表面易生成氧化膜,导致接触不稳定和触点故障,其它金属零件也容易发生氧化或锈蚀,从而产生功能障碍。
 4.4.5 表面贴装型(SMT 型)继电器的环境
SMT 型继电器对湿度比较敏感,因而采用了防湿包装,保管时请注意以下几点:
(1)防湿包装袋开封后,请尽早使用。
(2)防湿包装袋开封后若需长期保管,建议使用有湿度控制的干燥器。
5 外形和安装
  5.1 关于底视图与顶视图

     一般从继电器的 PCB 引出端面投影得到的是底视图,而从它的反方向(即继电器外壳
顶面)投影得到的是顶视图。请在使用产品说明书和安装继电器时注意。
  5.2 安装方向
     除非另有说明,否则一般继电器的安装方向为任意方向,但为使继电器更为稳定和可
靠的工作,安装方向也是需要良好考虑的。
    5.2.1 耐振动冲击性
       比较理想的安装方法是使触点的动作方向及衔铁的动作方向与振动冲击方向成直角。尤其是在线圈未通电的状态下,常闭触点的耐振耐冲击性较弱,如果安装方向适当将能保证它的性能。如图 15

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 5.2.2 接触可靠性
      安装时尽量使继电器的触点面呈竖直方向,这样不仅可避免垃圾、灰尘堆积,也在发生电弧时,使触点的飞溅物和磨损粉末难以附着在触点上。
  5.3 近距离安装
      近距离安装多个继电器时,热量的相互干涉可能会导致异常发热,为了避免热量聚集,请设置充分的安装间距。多个基板堆叠安装时,请注意不要使继电器的环境温度超过产品说明书的规定值。
 5.4 安装耳的安装
     为了防止破损、变形,安装时请使用垫圈。扭紧力矩请在(0.49~0.686) N·m(5~7)kgf·cm 范围内。为了防止松动,请使用弹簧垫圈。
 5.5 插入式端子的安装
    安装插入式端子的继电器时,插入强度请以 40N~70N(4kgf~7kgf)为准。
 5.6 超声波清洗

    请不要使用超声波清洗方式清洗继电器,因为超声波会导致触点粘接、线圈断线等故障。
 5.7 直插型(THT)继电器的安装与焊接
    一般 THT 型继电器的安装与焊接分为以下几步,见图 16:

微信图片_20191103120844.jpg       注意如果不小心使焊剂进入继电器,会损害继电器的功能。由于保护构造的不同会有不适合自动焊接或自动清洗的问题,所以请参阅“3.1 封装方式”中所述的构造和特征。
5.7.1 安装
      请不要弯曲继电器的端子(如图 17),这样可能损害继电器的初始性能。
请按照产品说明书上的安装孔位图正确加工印制板。请注意保持继电器的平稳。请注意安装用钩子的固定力太大的话可能会引起继电器内部发生故障。

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  5.7.2 涂抹助焊剂
        助焊剂请使用非腐蚀性的松香类系列,溶剂请使用化学作用较少的酒精。请薄而均匀的涂抹助焊剂,以防止其浸入继电器内部。对于蘸式涂抹,请保持助焊剂液面稳定。请调整位置使助焊剂不会溢到印制板的上面。请注意不要使助焊剂附着在继电器端子以外的部位,这样可能导致继电器的绝缘降低。请注意对于防尘罩和防焊剂型继电器,不要使用将印制板从上方深深按入蘸有助焊剂的海棉里的涂抹方式,如图 18 所示,这种方式会使助焊剂进入继电器内部。特别要注意的是防尘罩型。

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 5.7.3 预热
     为了改善焊接性能,请务必进行预热。请在温度为 100℃以下(印制板焊接面)、时间为 1 分以内的条件下进行预热。请注意不要使用因装置故障等原因而长时间放置于高温中的继电器,它们的初始性能可能己发生改变。
  5.7.4 焊接
     焊接注意事项见表 10

微信图片_20191103121649.jpg  5.7.5 冷却
      自动焊接之后,为了避免因焊接时的热量使继电器或其它部件老化,请在焊接后立即通风冷却。塑封型继电器虽然能够进行清洗,但在刚焊接完成时,请不要将继电器立即送去清洗,因为突然接触较凉的清洗液可能会损坏继电器内部的密封性。
  5.7.6 清洗
      清洗时请阅表 11 选择清洗方法。

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5.7.7 表面处理

为了防止印制板的绝缘劣化,需要进行表面处理时请注意以下事项。
防尘罩型及防焊剂型,会因为表面处理剂进入继电器内部导致发生故障,因此请不要进行表面处理,或在表面处理之后再安装继电器。
由于某此表面处理剂对继电器有不良影响,如溶解外壳等,因此请认真选择、并在实际使用时时行试验确认。
表面处理剂的温度请不要超过继电器最高的使用温度,而且请在继电器冷至常温时,才能喷涂表面处理剂。关于涂层有以下建议,见表 12.

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5.8 表面贴装型(SMT)继电器的安装与焊接
    一般 SMT 型继电器的安装与焊接分类以下几个,见图 19:


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      以下记述了将表面贴装型(SMT)继电器焊接在印制板上时的注意点,请作为实际使用时的参考。请注意不要在加工过程中损伤继电器。
  5.8.1 刷焊膏
     请选用松香类和不含氯的焊膏,因为氯可能导致继电器出脚和电路板腐蚀。
请确认焊膏涂抹均匀,厚度为 0.15mm~0.2mm。
  5.8.2 安装
       在安装继电器时,除非说明书里另有声明,否则请将爪子的保持力高定在表 13 所规定的值以内。

5.8.3 运输
      请确保在运输过程中,继电器不会因受到振动等因素而脱落,以避免因此产生的焊接不良。
5.8.4 回流焊接
      图 20 显示了红外线回焊时印制板板面的温度曲线,但得各继电器的条件可能会有所不同,因此请参阅各继电器的说明书,如果说明书中没有声明,可以使用图示温度曲线。

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       在刚焊接完成时,请不要将继电器立即送去清洗,因为突然接触较凉的清洗液可能会损坏继电器内部的密封性。请不要将继电器浸渍在焊剂槽中,这样会使塑料变形导致继电器故障。焊接状态请参考图 21。

微信图片_20191103122446.jpg       清洗可进行热洗或浸渍清洗,清洗温度请控制在 40℃以下。请使用醇类或水类清洗液,而不要使用氟利昂、三氯乙烷、稀释剂或汽油进行清洗。请不要进行超声波清洗,否则会引起线圈断线和触点粘接。不当的焊接会导致断电器密封性能下降,此时避免对焊后继电器进行清洗或表面处理(浸涂保护剂)。
6 其它注意事项
  6.1 安全上的注意点
        请注意在继电器正常工作时,如果用手触摸会有触电的危险。请注意在进行继电器(包括端子台、插座等连接部件)的安装、维护和故障处理时请先切断电源。请注意在进行端子连接时,请先对照产品说明书上的连接图,然后再正确连接。如果连接错误可能会引起无法预期的误动作、异常发热、着火等情况。
       如果发生触点粘接、接触不良、断线等不良时,会危害至其它财产,甚至生命时,请使用双重安全装置。
6.2 长管状包装
      在使用长管关包装的继电器时,请不要摇摆包装管,使继电器受到冲击,这样可能导致继电器发生故障。如果该包装使用了止动塞,请将止动塞压入贴上继电器,避免继电器在包装管里晃荡。如图 22

微信图片_20191103122605.jpg

微信图片_20191103122720.jpg转帖自网络



工程师
2019-11-03 15:20:30     打赏
2楼

不错 学习一下


工程师
2019-11-03 15:38:00     打赏
3楼

感谢楼主的分享


工程师
2019-11-03 15:41:35     打赏
4楼

学到了   不错的资料


工程师
2019-11-03 15:45:11     打赏
5楼

又长知识了  感谢楼主


工程师
2019-11-03 15:52:21     打赏
6楼

不错不错  学到了


高工
2019-11-03 22:51:02     打赏
7楼

各行各业都规范


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