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继电器的正确使用时的注意事项

通常人们所说的产品可靠性是指产品的工作可靠性,其被定义:在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它由产品的固有可靠性和使用可靠性组成,前项由产品的设计和制造工艺决定,而后项则与用户的正确使用及生产厂家售前、售后服务有关。用户使用时应注意以下各项。
1 线圈使用电压
线圈使用电压在设计上最好按额定电压选择,若不能,可参考温升曲线选择。使用任何小于额定工作电压的线圈电压将会影响继电器的工作。注意线圈工作电压是指加到线圈引出端之间的电压,特别是用放大电路来激励线圈务必保证线圈两个引出端间的电压值。反之超过最高额定工作电压时也会影响产品性能,过高的工作电压会使线圈温升过高,特别是在高温下,温升过高会使绝缘材料受到损伤,也会影响到继电器的工作安全。对磁保持继电器,激励(或复归)脉宽应不小于吸合(或复归)时间的 3 倍,否则产品会处于中位状态。用固态器件来激励线圈时,其器件耐压至少在 80V 以上,且漏电流要足够小,以确保继电器的释放。

2 瞬态抑制
继电器线圈断电瞬间,线圈上可产生高于线圈额定工作电压值 30 倍以上的反峰电压,对电子线路有极大的危害,通常采用并联瞬态抑制(又叫削峰)二极管或电阻的方法加以抑制,使反峰电压不超过 50V ,但并联二极管会延长继电器的释放时间 3~5 倍。当释放时间要求高时,可在二极管一端串接一个合适的电阻。

激励电源:在 110% 额定电流下,电源调整率 ≤ 10% (或输出阻抗 <5% 的线圈阻抗),直流电源的波纹电压应 <5% 。交流波形为正弦波,波形系数应在 0.95~1.25 之间,波形失真应在± 10% 以内,频率变化应在± 1Hz 或规定频率的± 1% 之内(取较大值)。其输出功率不小于线圈功耗。

3 多个继电器的并联和串联供电
多个继电器并联供电时,反峰电压高(即电感大)的继电器会向反峰电压低的继电器放电,其释放时间会延长,因此最好每个继电器分别控制后再并联才能消除相互影响。

不同线圈电阻和功耗的继电器不要串联供电使用,否则串联回路中线圈电流大的继电器不能可靠工作。只有同规格型号的继电器可以串联供电,但反峰电压会提高,应给予抑制。可以按分压比串联电阻来承受供电电压高出继电器的线圈额定电压的那部分电压。

4 触点负载
加到触点上的负载应符合触点的额定负载和性质,不按额定负载大小(或范围)和性质施加负载往往容易出现问题。只适合直流负载的产品不应用于交流场合。能可靠切换 10A 负载的继电器,在低电平负载(小于 10 m A × 6A )或干电路下不一定能可靠工作。能切换单相交流电源的继电器不一定适合切换两个不同步的单相交流负载;只规定切换交流 50Hz (或 60Hz )的产品不应用来切换 400Hz 的交流负载。

5 触点并联和串联
触点并联使用不能提高其负载电流,因为继电器多组触点动作的绝对不同时性,即仍然是一组触点在切换提高后的负载,很容易使触点损坏而不接触或熔焊而不能断开。触点并联对“断”失误可以降低失效率,但对“粘”失误则相反。由于触点失误以“断”失误为主要失效模式,故并联对提高可靠性应予肯定,可使用于设备的关键部位。但使用电压不要高于线圈最大工作电压,也不要低于额定电压的 90% ,否则会危及线圈寿命和使用可靠性。触点串联能够提高其负载电压 ,提高的倍数即为串联触点的组数。触点串联对“粘”失误可以提高其可靠性,但对“断”失误则相反。总之,利用冗余技术来提高触点工作可靠性时,务必注意负载性质、大小及失效模式。

6 切换速率
继电器切换速率应不高于其 10 倍动作时间和释放时间之和的倒数(次 /s ),否则继电器触点不能稳定接通。磁保持应在继电器技术标准规定的脉冲宽度下使用,否则有可能损坏线圈。

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