繼電器分類及性能對比

大家好,這裏是虹科電子每週見的測試測量科普專欄,很高興又和大家見面了。今天我們一起來學習下繼電器的分類以及性能對比。

1、使用壽命

2、操作時間

3、可靠性

4、隔離電壓

5、導通電阻

6、輸出電容

7、封裝尺寸

8、成本方面


一般根據不同的繼電器內部設計方式,我們一般將繼電器分爲電磁繼電器(EMR)、舌簧繼電器(Reed Relay)和固態繼電器(SSR)(圖片自上往下分別是電磁繼電器(EMR)、舌簧繼電器(Reed Relay)和固態繼電器(SSR))。

 

                      舌簧繼電器Reed Relay                   固態繼電器SSR

 

電磁繼電器和舌簧繼電器均屬於機械式繼電器,固態繼電器屬於半導體器件,接下來我們將分別從不同方面來分別介紹下這兩大類繼電器的性能對比:

1、使用壽命

從使用壽命上來看,由於固態繼電器(SSR)採用固態技術,它們沒有可移動降級或翹曲的部件,所以會具有更長的使用壽命。在正常操作規範下,電磁繼電器的壽命在108次左右,舌簧繼電器的壽命在109次左右,固態繼電器沒有切換次數的限制。

2、操作時間

電磁繼電器的操作時間一般在3ms或者更長,舌簧繼電器的切換時間大概是250μs到1ms之間,固態繼電器的操作時間一般在50微秒。

3、可靠性

在繼電器初始操作期間,機械式繼電器和固態繼電器將表現出類似的可靠性水平。然而,隨着時間的推移,固態繼電器將表現出一定的優勢,原因與其使用壽命更長,沒有活動部件相同。此外,無反彈操作可提高繼電器的可靠性並確保一致的負載控制。

4、隔離電壓

根據結構特點,固態繼電器幾乎總是表現出比機械繼電器更高的從輸入到輸出的隔離電壓。對於許多電信應用,需要至少3750VAC的電壓隔離,這使得SSR成爲電信設計的最佳選擇。

5、導通電阻

電磁繼電器的導通電阻一般在100毫歐左右,而固態繼電器SSR的導通電阻在10歐姆左右,固態繼電器SSR的導通電阻較高是由MOSFET的特點決定的。電磁繼電器EMR的低導通電阻則使其擁有更大的負載電流能力,同時也擁有更少的信號衰減。

6、輸出電容

機械繼電器通常具有小於1皮法的輸出電容,而固態繼電器SSR通常具有大於20皮法的電容。由於電容是高頻信號應用中需要特別注意的問題,所以EMR是高頻應用的更好選擇。

7、封裝尺寸

繼電器的內部組件決定了整個封裝尺寸。由於電磁繼電器EMR內部有機械部件(線圈,鐵芯,臂,接觸杆臂,彈簧結構),尺寸上會受到比較多的限制,另一方面,固態繼電器SSR路徑由半導體材料(硅,砷化鎵)形成,尺寸僅侷限於半導體元件的尺寸,因此能夠以小得多的封裝製造。

8、成本方面

整體來看,機械式的繼電器比固態繼電器的成本要低一些,並且存在一定的差距,隨着製造技術的不斷進步,這一差距已經大大縮小,使得越來越多的設計工程師能夠獲得固態繼電器技術的優勢

 

總而言之,繼電器的不同類型各有其不同的優缺點,可以應對不同行業的測試需求。廣州虹科電子攜手英國pickering公司提供上千種基於不同PXI總線、PCI總線以及LXI總線的不同平臺以及不同開關結構的解決方案,歡迎與我[email protected]隨時交流。

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