Sensata cyergy3 干簧继电器(簧片继电器)工作原理、产品分类和应用介绍
Sensata | cyergy3 簧片继电器是紧凑的密封开关模块,为从直流到30MHz高频射频开关应用提供卓越的高压隔离性能。每个继电器包含一个磁驱动簧片开关(一对密封在玻璃胶囊中的铁磁触点)和一个励磁线圈。这种简单的结构确保快速的开关速度和高可靠性,通常优于传统的机电继电器。Sensata的Cynergy3系列利用专有的簧片开关技术(使用铜,铑和钨等特殊触点材料)来实现精确,耐用的操作。其结果是,该系列继电器可以提供高达15 kV的直流隔离,并以极低的接触电阻可靠地切换微妙的RF信号。
簧片继电器在要求苛刻的应用中有几个优点。它们具有极高的绝缘电阻,即使在高压下也具有极低的泄漏电流。密封簧片开关触点不受灰尘、湿气和其他污染物的影响,确保性能稳定,使用寿命长。毫秒级的开关速度是可以实现的——簧片开关的开关速度比大型电枢式继电器快得多——没有弹跳或复杂的运动部件。此外,它们的小尺寸和线圈功率效率使它们适合密集,功率敏感的设计。Sensata | Cynergy3开发了高压(HV)簧片继电器和射频(RF)(也称为高频,HF)簧片继电器,以满足广泛的行业需求。
簧片继电器应用
簧片继电器用于许多需要高压开关或RF信号路由(通常两者都需要)的行业。主要应用领域包括:
1、医疗设备:用于救生设备,如心脏除颤器和电外科发电机,以安全地隔离和释放高压脉冲。在诊断和成像系统(例如MRI, EEG)中也发现,高压直流到MHz信号必须以低泄漏电流切换。
2、测试与测量:适用于半导体测试仪、自动化测试设备(ATE)、绝缘电阻测试仪和高压电源测试系统。簧片继电器提供快速、可靠的开关,将高压或小信号路由到各个测试点。簧片继电器可用于电气绝缘测试仪器,以安全地放电被测装置。
3、射频通信:用于射频开关矩阵、天线调谐单元和无线电发射/接收选择电路。例如,短波军用和商用无线电使用簧片继电器快速选择天线调谐器中的电感/电容器(促进跳频),因为它们的驱动速度快,插入损耗低。
4、工业和电力系统:用于高压工业电源,产生高达15kV的高压,输出频率从DC到MHz。簧片继电器已用于为并网太阳能电池板逆变器和电动汽车电池充电器提供隔离,其中高压隔离使其适合绝缘监测,预充电和高压联锁功能。
选择簧片继电器
在为特定应用选择簧片继电器时,工程师必须评估数据表中的几个关键参数,以确保器件满足应用和应用环境的需求。
触点配置描述了当簧片继电器的驱动线圈以所需电压通电时,电触点的开关动作。
*形式A:大多数簧片开关是单极单抛常开触点器件[1 SPST N/O]或形式A配置。在断电状态下,簧片开关触点断开。当驱动线圈通电时,簧片开关触点从开合状态换向。断开驱动线圈的电源导致簧片开关触点打开。
*形式B:单极单抛常闭触点器件[1 SPST N/C]。在断电状态下,簧片开关触点闭合。当驱动线圈通电时,簧片开关触点从闭合状态换向打开状态。执行线圈断电导致簧片开关触点闭合。
*形式C:单极双掷通常断开前触点[1 SPDT]。在断电状态下,共触点与常闭触点形成。当驱动线圈通电时,共触点从常闭触点换向到常开触点。断开驱动线圈的电源使簧片开关触点从常开触点切换到常闭触点。
*形式L:单极单抛双稳触点装置[1 SPST双稳触点]或闭锁触点。双稳态或闭锁接触继电器在断电条件下保持其接触状态。脉冲激励SET线圈将使触点换向开到闭状态。脉冲激励RESET线圈将使触点从闭合状态换为打开状态。
*最大开关功率是指簧片开关触点能够可靠开关的最大功率。通常用瓦茨直流电阻负载表示。任何被开关的电压或电流,当相乘时不得超过继电器触点的最大开关功率。开关电压或开关电流也不能超过其最大规定值。较低的开关功率通常会导致较高的簧片开关触点的耐用性。
*最大开关电压是簧片开关所能开关的最大负载电压。在一般应用中不能超过这个电压值,否则会对继电器的性能产生负面影响。大于30vdc的开关电压会产生电弧,电弧会导致触点侵蚀并降低开关触点的寿命。
*最大开关电流是簧片开关所能开关的最大负载电流。在一般应用中不能超过这个电流值,否则会对继电器的性能产生负面影响。
*润湿电流是确保触点可靠工作所需的开关电流,通常最小开关电流为5mA即可确保触点可靠工作。对于零伏开关应用,建议继电器触点定期切换合适的润湿电流,以保持可靠的触点操作。
*最大载流是指触点闭合时所允许的最大电流。在承载最大负载电流时,继电器触点不能断开,因为这会导致继电器和/或设备损坏。超过最大承载电流可能导致焊接或粘接触点。
*介电强度/隔离电压是继电器能承受的最小电压。关于开路簧片开关触点,在簧片开关触点组之间,从簧片开关触点到带或不带静电屏电路的继电器线圈。
*绝缘电阻是继电器的电气隔离部分之间的电阻。通常在500V直流下测量。
*线圈电压Sensata | cyergy3簧片继电器通常具有5 Vdc, 12 Vdc和24Vdc线圈电压。确保驱动电路能够提供所需的线圈功率,以在预期的工作温度范围内驱动继电器。驱动电路也可能需要纳入继电器线圈反电动势保护。对于电池供电或低功耗应用考虑使用闭锁接触型L簧片继电器。
*环境条件总是要仔细考虑的。需要仔细考虑工作温度范围、湿度、冲击和振动要求。簧片开关结构简单,簧片继电器质量相对较低,在振动环境中具有优势。然而,用户需要确保继电器安全地安装在PCBA上有足够的冲击底座。
*RF簧片继电器认证和标准sensata | cyergy3簧片继电器的制造和测试符合行业标准和环境合合性:
UL:许多高压簧片继电器都是UL认可的UL 508调查。用户可在产品说明书中查找“UL”标志,或查阅UL文件编号E134514。
符合性:产品符合RoHS, REACH和冲突矿物报告的声明可根据support@sensata.com.
ISO 9001的要求获得:Sensata Technologies运营ISO 9001认证的设施,因此簧片继电器是在文件化的质量管理体系下生产的。这确保了制造的一致性,严格的测试,以及材料和工艺的可追溯性。客户可以期望高水平的质量控制,从而实现可靠的现场性能和低零件间的变化。环境测试:一些型号已经按照军用标准MIL-STD-202进行了冲击和振动测试,用于航空航天和国防应用。
synergy3簧片继电器产品系列
可根据其主要应用重点分为两个系列:高压(HV)簧片继电器和射频(RF)簧片继电器。这两个系列共享基本的芦苇技术和质量,但每个都针对不同的应用进行了优化。
高压簧片继电器(HV REED RELAYS)高压簧片继电器设计用于从直流到60Hz交流的高压操作,可以安全可靠地切换或隔离高压电路。他们使用特殊的高真空簧片开关与耐用的触点材料,以实现在千伏特范围内的电压。例如,Sensata的D系列簧片继电器可以通过使用镀铑或镀钨触点的封装真空簧片开关提供10 kV至15 kV的直流隔离。这些材料和结构使继电器能够承受高电位差,几乎为零泄漏,这在除颤器(保持充电电压直到放电)和高压电源或高压测试设备等应用中至关重要。
高压簧片继电器通常封装在硅树脂RTV或环氧树脂中,仔细观察端子位置,以优化端子之间的间隙距离。继电器封装可能提供外部高压连接选项(如飞引线输出、焊塔或铲式端子),以确保高压安全布线,一些设计提供电磁屏蔽,以帮助将继电器配置在一起。尽管具有高电压能力,但这些继电器在闭合时仍然提供相对较低的接触电阻,因此它们可以承载一安培或更大的电流而不会产生过大的损耗。然而,允许的开关电流/电压受到触点额定功率的限制-用户必须在继电器的最大开关功率限制内进行设计。

射频簧片继电器(高频簧片继电器)
射频(RF)簧片继电器与高压簧片继电器具有相同的快速开关速度,但它们是为从直流到30MHz[高频频段]无线电频率的高压操作而设计的。他们通常使用带有铑触点的Cynergy3镀铜簧片开关,铑提供持久的低稳定的接触电阻,而镀铜增强了簧片开关承载电流的能力,最高可达30MHz。大多数射频应用不需要继电器热开关,或者只需要在低功率下热开关继电器,以确保长接触寿命。
RF簧片继电器由具有低介电常数的电绝缘材料构成,并且通常包含设计以最小化RF寄生电容损失的几何形状。通过在线圈组件周围结合部分或全部静电屏,可以进一步减少寄生电容损失,有些设计还可以结合电磁屏,以帮助簧片继电器彼此靠近。采用全屏蔽(静电)线圈组件的设计将表现出最低的射频损耗,因为接触线圈电容将被最小化。
射频簧片继电器用于短波无线电通信电路中,通常用作天线耦合器和谐波滤波器。它们也用于射频发电机,例如用于核磁共振扫描仪的发电机。
