Vodič za odabir PCB releja: svitak, kontakt, opterećenje i toplinska pravila za provjeru

Prvi zaključak: PCB relej radi samo onoliko dobro koliko je to opterećenje u najgorem slučaju, temperatura okoline unutar kućišta i margina pogona zavojnice koju mu date. Odaberite šest parametara, provjerite dva od njih pri maksimalnoj temperaturi okoline i svaku vrijednost sklopnog vijeka na podatkovnoj tablici smatrajte važećom samo pod uvjetima opterećenja otisnutim pokraj nje.

Neuspjeh koji pokreće većinu potraga za vodičem za odabir izgleda ovako. Ploča uređaja od 16 A provjerena je na 25 C s otpornim opterećenjem, a relej je ocijenjen na 16 A pri 250 VAC za 30 000 operacija. U proizvodnji je opterećenje preklopno napajanje s udarom od 20 A, kućište doseže 70 C, a pogonski tranzistor pada 0,7 V na tračnici od 12 V. Kontakt se zavari u sedmom mjesecu, a relej se okrivljuje umjesto uvjeta ocjene.

Odjeljci u nastavku pokrivaju brojeve koji zapravo odlučuju o tome hoće li relej s prolaznom rupom ili SMT relej preživjeti i kada je verzija sa zasunom, zabrtvljena ili 105 C vrijedna dodatnih troškova.

Šest parametara koji odlučuju o odabiru PCB releja

Proradite ih redom. Svaki od njih može eliminirati kandidata prije nego potrošite vrijeme na crteže otisaka stopala.

Za dva od njih potrebna je potvrda na klupi umjesto očitavanja podatkovne tablice: obavezni radni napon na najnižoj opskrbnoj vodilici i porast kontaktne temperature pod stvarnim opterećenjem.

Pogon zavojnice: dizajn prema naponu koji mora raditi, a ne prema nominalnom

Nije zajamčeno da će zavojnica od 12 VDC povući na 12 V. Obavezni radni napon obično je specificiran oko 75% nominalnog na 20 C, dakle otprilike 9 V. Otpor bakra raste oko 0,4% po stupnju Celzijusa, tako da zavojnica koja stoji na 85 C ima osjetno veći otpor namota, povlači manje struje iz istog primijenjenog napona i razvija manju magnetsku silu. Kontaktni tlak također opada kako se dijelovi šire, pa kontaktni otpor raste u isto vrijeme.

Praktično pravilo je dati zavojnici najmanje 90% nominalne vrijednosti kada je opskrba na minimumu, a ploča najtoplija. Za tračnicu od 12 V uračunajte toleranciju regulatora, napon zasićenja tranzistora (0,3 do 0,7 V za bipolarni pokretač, daleko manje za MOSFET) i bilo koji pad konektora ili serije. Ispod otprilike 80%, očekujte brbljanje ili propušteno uvlačenje na hladnoj strani raspona.

Release se ponaša drugačije. Dioda slobodnog hoda standardna je zaštita, ali produljuje vrijeme otpuštanja za nekoliko milisekundi. Dioda plus zener ili RC prigušivač oslobađaju se brže, po cijenu dodatnih dijelova i višeg vršnog napona na driveru. Ako relej mora ispasti unutar definiranog prozora, testirajte pravu prigušivačku mrežu umjesto pretpostavke.

Opterećenje kontakta i smanjenje snage: udarni udar i DC lukovi

Ocjene kontakata ovise o vrsti učitavanja, a većina užih izbora zanemaruje vrstu učitavanja. Žarulje sa žarnom niti i kapacitivni izvori napajanja povlače udarne struje 10 do 20 puta veće od vrijednosti u stabilnom stanju na nekoliko milisekundi; motori povlače 6 do 8 puta. Releju od kojeg se traži da prebaci ta opterećenja treba ispitna brojka za udar, a ne samo kontinuirana vrijednost.

DC opterećenja su teža. AC luk se gasi pri svakom prelasku nule, otprilike 100 ili 120 puta u sekundi. Istosmjerni luk nema, tako da isti relej nazivnog 16 A pri 250 VAC može imati samo 5 do 10 A pri 30 VDC. Ako vaša aplikacija prebacuje DC, počnite od tablice istosmjernih vrijednosti i ponovno smanjite za induktivna opterećenja.

Izbor materijala slijedi opterećenje. AgSnO2 otporan je na zavarivanje pod lampom i kapacitivni udar, zbog čega se pojavljuje na relejima za uključivanje uređaja. AgNi odgovara otpornim i lakim induktivnim opterećenjima. Pozlaćivanje pripada suhim krugovima, kao što su staze signala niske razine gdje bi oksidni filmovi uzrokovali povremeni kontakt; to je pogrešan izbor za bilo koji teret koji nosi stvarnu struju. Bifurkirani kontakti pomažu tamo gdje kontakt mora raditi pouzdano i pri niskoj i umjerenoj struji, jer dvije kontaktne točke daju drugu priliku za stvaranje.

Zasun ili monostabil: odlučite prema proračunu snage u stanju pripravnosti

Monostabilni relej drži položaj samo dok struja teče kroz zavojnicu. Zavojnica od 12 V nazivne snage 400 mW privlači otprilike 33 mA neprekidno, što je 0,4 W topline unutar zatvorenog kućišta i stvarni trošak za mjerač ili proizvod na baterije s nekoliko releja. Relej s magnetskim zaključavanjem mijenja stanje s impulsom od 10 do 50 ms, a zatim drži uz nultu struju zadržavanja.

Kompromis je složenost pogona i ponašanje stanja. Releji za zatvaranje potreban je impuls za promjenu polariteta, obično iz H-mosta ili dva tranzistora, a impuls mora biti dovoljno dug da dovrši mehanički prijenos. U zamjenu, kontakt ostaje tamo gdje je bio kroz prekid napajanja, što je upravo ono što mjerači i regulatori rasvjete žele. Verzija s jednom zavojnicom koristi jedan namot i obrnuti polaritet; verzija s dvostrukom zavojnicom koristi dva namota, što pojednostavljuje pogon na dva prekidača na niskoj strani. Obitelj FH31L nudi opcije s jednom i dvostrukom zavojnicom, tako da dizajn može promijeniti stil vožnje bez promjene otiska.

FH31L 80A relej za zaključavanje za pametna brojila IEC62052-31 UC2 relej za zatvaranje s 80 A prekidačem i opcijama s jednom ili dvostrukom zavojnicom, namijenjen dizajnu pametnih mjerača gdje se stil vožnje može promijeniti bez mijenjanja otiska. Pogledajte proizvod →

Mehanička prilagodba, brtvljenje i certifikacija

Kompatibilnost s otiskom je ono gdje se releji ekvivalentnog izgleda razlikuju. Dva releja snage od 16 A mogu dijeliti isti razmak pinova, a razlikuju se po duljini pina, promjeru pina, visini tijela i postavljaju li se terminali u zapečaćenu bazu. Provjerite mehanički crtež u odnosu na obris vaše ploče, a ne u odnosu na drugi broj dijela, i provjerite visinu u odnosu na kućište prije rezanja alata.

Brtvljenje je važno ako se sklop opere nakon lemljenja. Poklopac otporan na fluks drži fluks i tekućinu za čišćenje dalje od kontakata; inačica s plastičnim brtvljenjem također tolerira čišćenje vodom i konformni premaz. Otvoreni poklopac za zaštitu od prašine to ne čini, a zarobljena vlaga ima tendenciju da se pojavi kasnije kada se smanji kontaktni otpor.

Certifikacija je dio odabira, a ne naknadna misao. Odobrenja UL, TUV i CQC prilažu se određenim modelima i ocjenama, a verzija zavojnice od 105 C može biti zaseban unos datoteke od standardne verzije od 85 C. Za izvozna tržišta unaprijed potvrdite ROHS i REACH dokumentaciju. Za prečac na standardnim otiscima i stilovima montaže, Raspon releja za montiranje na PCB grupira dijelove prema rasporedu terminala, a ne prema trenutnoj ocjeni, što čini prvi uži izbor bržim. FH14T, nazivnog 17 A i usklađen s UL, TUV i CQC, korisna je referentna točka za to kako izgleda potpuno dokumentirani relej snage 105 C.

FH14T 17A PCB relej snage s UL TUV CQC Ultra-mali PCB relej s ocjenom od 17 A s izolacijom UL klase F i modelima do 105°C, koristan kod certificiranog prekidanja napajanja i odabira vodiča za dokumentaciju. Pogledajte proizvod →

Usklađivanje releja s aplikacijom

Prioriteti odabira mijenjaju se s krajnjim proizvodom. Donja tablica je početni filter, a ne specifikacija.

Kada se kataloški dio približi, ali ne pristaje sasvim, posljednja je opcija modificirana konfiguracija: drugačiji otpor zavojnice ili napon, određeni kontaktni materijal, duži terminal ili drugačiji poklopac. Prilagođene konfiguracije releja vrijedi provjeriti prije redizajna, jer je promjena zavojnice ili terminala obično brža i jeftinija od prelaska na drugu relejnu platformu. Za pametne kućne ploče, W33 je uobičajena početna točka za prebacivanje od 16 A s marginom udarnog udara.

W33 10A relej napajanja za pametne kuće i uređaje Kompaktni PCB relej s ocjenom 5 A/10 A pri 250 VAC, s puznom stazom od preko 6 mm i TV-5 78 A udarom za pametnu kuću ili preklapanje uređaja. Pogledajte proizvod →

Objavite popis za provjeru prije nego što zamrznete sastavnicu

1. Reproducirajte stvarno opterećenje, uključujući udarnu struju i frekvenciju prebacivanja, u testu izdržljivosti.
2. Izmjerite radni napon s opskrbom na minimumu i pločom na maksimumu okoline.
3. Potvrdite otisak stopala, duljinu igle i visinu tijela prema mehaničkom crtežu na goloj ploči.
4. Provjerite pokriva li certifikacijska datoteka točan naručeni model, napon zavojnice i temperaturu.
5. Dobijte pisani uvjet električnog vijeka: vrstu opterećenja, napon, struju, faktor snage i okolinu.
6. Kvalificirajte drugu opciju izvora ili paketa s istim otiskom prije masovne proizvodnje.

FAQ: Pitanja o odabiru PCB releja

Odabir PCB releja nagrađuje inženjera koji čita uvjete ocjene umjesto naslovnih brojeva. Odredite vrstu opterećenja, napon zavojnice u najgorem slučaju i mehanički crtež i većina iznenađenja koja su ostala na terenu nestaju. Zhejiang Fanhar Electronics proizvodi releje za napajanje, releje za zatvaranje, industrijske, nove energije, signalne, automobilske i poluprovodničke releje na automatiziranim linijama, uz strujne transformatore i shuntove, te podržava zahtjeve za varijante svitaka, kontakata i terminala kada dio iz kataloga dođe blizu zahtjeva.