保護器件分類及應(yīng)用

1、 分類及其電路拓撲結(jié)構(gòu)1.保護器件在UPS上的Topology結(jié)構(gòu)及使用位置我們公司主要生產(chǎn)的UPS有兩大類，分別是Online （在線式）Offline（離線式） UPS ?；揪€路結(jié)構(gòu)如下：1.1 Off line Topology結(jié)構(gòu)1.2 On line Topology結(jié)構(gòu)第二章 保護器件的基本分類1.保護器件的分類：在UPS線路中使用的保護器件一般有：Fuse、Breaker、Switch、NTC、PTC、TVS、MOV、Relay。1.1保護器件名詞解釋：1 Fuse：具有因過流、過溫熔斷功能來卻斷系統(tǒng)、設(shè)備電源的電子零，一次性使用組件。2.2 Breaker：其功能同F(xiàn)use類

2、似，過流過溫時跳閘保護系統(tǒng)、設(shè)備，但可恢復(fù)性組件。2.3 NTC：負溫度系數(shù)電阻（Negative Temperature Coefficient），隨著溫度的升高阻值而減小的電阻器。 通常是在氧化錳、氧化鐵上滲入半導(dǎo)體硅構(gòu)成的金屬氧化合金材料，用途-Power Thermistor，做瞬間大電流抑制，我司用在UPS INVERTER輸出端，負載接通前（常溫）NTC呈現(xiàn)大阻值，電流通過NTC后，NTC發(fā)熱，阻值下降到最低值，使消耗在NTC上的能量最低。另一種是Thermistor Sensor，溫度變化阻值變化，一般用在溫度偵測電路上。2.4 PTC：正溫度系數(shù)電阻（Positive Temp

3、erature Coefficient PTC），隨著溫度升高阻值增大的電阻器。通常是用氧化鋅滲入錳、錁、銅、鎳，構(gòu)成成合金材料，通過研磨成本體，兩面鍍上銀層焊上PIN，再涂裝上不燃性保護層（Silicon）而成。2.5 TVS：其功能如同MOV，具有雙向（單向）穩(wěn)壓二極體特性。用來吸收瞬間的突波電壓。內(nèi)部芯片主要使用是硅晶片。2.6 MOV：金屬氧化變阻體（Metal Oxide Varistor），隨著電壓的升高阻值激烈下降。其結(jié)構(gòu)和NTC相同，其外表涂層一般采用環(huán)氧樹脂（Epoxy resin），通常做暫態(tài)電壓抑制器，當暫態(tài)電壓加在MOV兩端時，壓敏電阻的阻值就會快速（能達到50ns）下

4、降到最低值，將電壓定位到安全值范圍，在此暫態(tài)電壓的能量是消耗在壓敏電阻上。所以又稱為“突波吸收器”，通常用在電子設(shè)備的交流電輸入端，吸收高壓波尖（如附近感應(yīng)交換和雷電所引起的高壓波尖）。2.7 Switch：開關(guān)，通俗地講，開關(guān)器件就是能夠?qū)崿F(xiàn)電路開與關(guān)的控制元器件，最常見的開關(guān)件是家庭中電燈的電源開關(guān)，它控制電燈的亮與熄滅，屬于強電類的開關(guān)件。我們目前主要討論的是電子電路中的開關(guān)器件。2.8 Relay：繼電器，通過通電使其吸合、斷電釋放來聯(lián)通切斷回路的器件。第三章 保護器件之開關(guān) 1.開關(guān)的分類開關(guān)在電子電路中應(yīng)用時,工作電壓通常比較低，電流較小，在不間斷電源UPS領(lǐng)域中,除了轉(zhuǎn)換開關(guān)、電

5、子開關(guān)外，一般均是處于小信號工作狀態(tài)下的開關(guān)。在電子電路應(yīng)用中，開關(guān)件主要分為兩大類：1.1電子開關(guān)：電路電子開關(guān)，主要是一些半導(dǎo)體器件，比如MOSFET、IGBT、Diode等等，這類開關(guān)器件構(gòu)成的電路俗稱電子開關(guān)電路，是UPS重要的組成部分，不過不是本文介紹內(nèi)容；1.2機械開關(guān)：利用機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)開關(guān)控制的開關(guān)器件，在UPS應(yīng)用中，通常是手動開關(guān)和溫控（溫度、電流控制）開關(guān)。機械開關(guān)可以根據(jù)各種分類方式分類，目前我們主要針對UPS應(yīng)用中的開關(guān)，做以下一些簡單分類介紹。1.2.1小信號開關(guān)小信號開關(guān)在UPS應(yīng)用非常廣泛，顧名思義，其就是應(yīng)用在小信號場合的開關(guān)器件，如圖1.1就是一些小信號開關(guān)

6、的實例。圖1.1開關(guān)實物圖根據(jù)開關(guān)的操作方式，我們可以簡單的把UPS中常見的小信號開關(guān)分為以下幾大類：1）撥動開關(guān)撥動開關(guān)是通過撥動開關(guān)柄來帶動滑塊或滑片的滑動，從而控制開關(guān)觸點的接通或斷開。撥動開關(guān)分為單極雙位和雙極雙位兩種結(jié)構(gòu)形式，主要用于電源電路的控制及工作狀態(tài)電路的切換，有時也應(yīng)用于通信模式切換場合。2）旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)開關(guān)是靠旋轉(zhuǎn)開關(guān)手柄來控制開關(guān)觸點的接通與斷開。它分為單極單位和多極多位兩種結(jié)構(gòu)形式。單極單位旋轉(zhuǎn)開關(guān)通常與轉(zhuǎn)軸式電位器制作為一體，合成帶開關(guān)式音量控制電位器；多極多位旋轉(zhuǎn)開關(guān)主要用于工作狀態(tài)電路的切換。3）按鍵開關(guān)按鍵開關(guān)一般由手柄、滑板、活動觸片、固定端子、壓簧、外殼等

7、構(gòu)成，它是通過按動開關(guān)手柄來控制活動觸點與固定端子觸點的接通與關(guān)斷。按鍵開關(guān)有單鍵式和多鍵組合式兩種類型：單鍵式按鍵開關(guān)一般用于電視機中作電源開關(guān)，它又分為自鎖自復(fù)位式（這種開關(guān)按一下即接通自鎖，再按一下則斷開復(fù)位）和無鎖式（不能鎖定，按動時接通，松手后復(fù)位）兩種結(jié)構(gòu)；多鍵組合式按鍵開關(guān)分為自鎖、互鎖和無鎖等結(jié)構(gòu)類型。八鍵式或十二鍵開關(guān)早期用于電視機中作節(jié)目預(yù)選開關(guān)，四鍵式按鍵開關(guān)早期于波輪式洗衣機中作洗滌狀態(tài)選擇開關(guān)。4）按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)是舊標準用術(shù)語，新標準（GB2900·18）中簡稱為按鈕。按鈕有單極雙位開關(guān)或雙極雙位開關(guān)，它按動能與用途又分為起動按鈕、復(fù)位按鈕、檢查按鈕、控制

8、按鈕、限位按鈕等多種。此外，開關(guān)還可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)分類分為單刀開關(guān)、多刀開關(guān)、多刀數(shù)擲、單刀數(shù)擲。1.2.2轉(zhuǎn)換開關(guān)、隔離開關(guān)、互換開關(guān) 當UPS出現(xiàn)如下情況時，需要使用到轉(zhuǎn)換開關(guān)（可以同步或異步操作）：1） UPS出現(xiàn)故障，需要切換到市電下時；2） UPS需要維修時，為了保證機器的正常運行，同時又確保維修人員安全；3） 當UPS負載電流發(fā)生突變（主要針對沖擊電流或故障電流）時；4） UPS出現(xiàn)尖峰負載時；轉(zhuǎn)換開關(guān)根據(jù)控制方式可以分為自動和手動兩種；按照工作方式又可分為以下三種：機械式、電子式、混合式；它們的轉(zhuǎn)換時間、過電流額定值以及輸入、輸出特性也各不相同。此外，在UPS應(yīng)用中，根據(jù)不同的使用

9、需求，大信號通斷的開關(guān)還應(yīng)用到隔離開關(guān)、互換開關(guān)以及負載開關(guān)等。1.2.3溫控開關(guān) 溫控開關(guān)是當被控制對象的溫度發(fā)生變化時使溫控器感溫部內(nèi)的工質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱脹冷縮的物理現(xiàn)象（工質(zhì)體積變化），與感溫部連通一起的膜盒產(chǎn)生膨脹或收縮。通過杠桿原理，帶動開關(guān)通斷動作，達到恒溫目的。常用的溫控器件有熱敏電阻、雙金屬片和溫敏磁控開關(guān)。溫敏磁控開關(guān)動作精度可達±1，滯后溫度可<1, 所以其控溫精度遠高于雙金屬片（動作精度±5，滯后溫度最好5左右），而且由于干簧管兩觸點簧片封在充有惰性氣體的玻璃管中，壽命較雙金屬片長。和熱敏電阻相比，它本身具有開關(guān)動作功能，結(jié)構(gòu)簡單可靠。因此在汽車、

10、辦公設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域正獲得越來越廣泛的使用。目前我們公司使用的溫控器件主要有熱敏電阻和雙金屬片開關(guān)。此外，溫控開關(guān)還可以按控制方式分類：1）自動復(fù)位開關(guān)隨著溫度的升高，內(nèi)部觸點要么自動斷開，要么自動閉合；2）手動復(fù)位開關(guān)當溫度升高時，觸點會自動斷開；當控制器溫度冷卻后，必須通過手動按鍵才能使觸點復(fù)位而再次閉合。2開關(guān)外形結(jié)構(gòu)以及原理 2.1開關(guān)外形特征 形形色色的開關(guān)都有不同的具體外形，體積大小也各不相同，開關(guān)的引腳數(shù)目同樣不盡相同，操縱柄操作方式也各式各樣，如圖1.1是幾種開關(guān)件實物圖。然而，盡管各種開關(guān)的外形有許多不同之處，但依然有一些相同的外形特征，概括了以下一些共同點：1）一般開關(guān)

11、都有相應(yīng)的操縱柄，用以控制開關(guān)的工作狀態(tài)（開或關(guān)）。該操縱柄有的比較大，有的比較?。ㄎ⑿烷_關(guān)），甚至在外形上看不出來它的存在。此外，它的操縱方式也是各式各樣，有些撥動型，有些轉(zhuǎn)動型，有些則是上下按動式開關(guān)。2）開關(guān)件的引腳至少為2根。兩根引腳的開關(guān)，其引腳的連接可以根據(jù)需求選擇相應(yīng)的接法。對于大部分開關(guān)器件而言，其引腳均多于兩根，對于引腳多于兩根的開關(guān)件，其開關(guān)的引腳均有特定的作用，一般情況下其各引腳不能相互替換。3）此外，開關(guān)件的外殼，其作用基本是用來固定開關(guān)的，但同時要保證外殼與引腳絕緣，有時，開關(guān)件的金屬外殼常與線路中的地線連接，這樣可以起屏蔽抗干擾的作用。2.2開關(guān)符號 常見的開關(guān)符號

12、如圖1.2所示，該開關(guān)符號表示了多個識圖信息，它表示該開關(guān)有兩個引腳，在電路符號中還明確表示了一根為定片引腳（與定片觸點相連），另一根為刀片引腳（與刀片觸點直接相連），刀片在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中能夠改變接觸位置。圖1.2開關(guān)件電路符號 不同的開關(guān)件具有不同的開關(guān)符號，然而不管哪種開關(guān)符號，都要能夠準確地表達下列兩點識圖信息：能夠表示開關(guān)件有幾根引腳，如果是多組開關(guān)能表示每組開關(guān)中有幾根引腳。能夠表示有幾個刀片，一個或多個，從而可以識別是幾刀幾擲的開關(guān)件。開關(guān)符號形形色色，各式各樣，下表列舉了幾種開關(guān)件電路符號。 2.3溫控開關(guān)結(jié)構(gòu)以及工作原理：2.3.1雙金屬片結(jié)構(gòu)以及工作原理溫控開關(guān)（雙金屬熱保護

13、器）是由導(dǎo)熱金屬外殼、焊有銀合金觸點的雙金屬元件等元件組成。電流通過有阻抗的雙金屬元件，遇非正常工作時，隨電流增大或周圍溫度升高至設(shè)定溫度值時，雙金屬元件迅速動作，打開觸點，切斷電路。當裝置冷卻到安全工作溫度時，觸點自動閉合，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。熱保護器的雙金屬片自身有感溫功能，在通過的電流沒有太大改變，而環(huán)境溫度急劇升高時，也能對整機進行保護，此外，雙金屬熱保護器在保護時是完全切斷電路，沒有任何殘余電流，因而有更好的保護效果。雙金屬片是用熱膨脹系數(shù)不同的兩種合金結(jié)合在一起，把溫度變化轉(zhuǎn)換成機械式運動，一般來講，低膨脹層使用Ni-Fe合金，高膨脹層使用Ni-Mn-Cu合金,或者Fe-Ni-Cr合

14、金，可根據(jù)不同的膨脹系數(shù)選擇各種材質(zhì)。把雙金屬片做成碟形，利用當溫度升高，達到設(shè)定溫度時，雙金屬片中心可以瞬時間翻轉(zhuǎn)，當溫度下降，又能恢復(fù)原位置的特性，做成把溫度轉(zhuǎn)換成機械運動的元件。如上圖所示，當溫度上升時，雙金屬片的中心慢慢地從”0”點向”A”點移動，當速度變快，到達”B”點時，雙金屬片的中心 瞬時間從”B”點翻轉(zhuǎn)到”C”點。.這時如果溫度下降的話，雙金屬片的中心從”C”點慢慢向E”點移動，當?shù)竭_”F”點時，雙金屬片中心再次瞬時翻轉(zhuǎn)到”G”點（恢復(fù)原狀）。做成一定形狀的雙金屬片，能按照G -> A -> B -> C -> E -> F -> G的Cyc

15、le反復(fù)動作。從B->C的溫度變化是斷開動作溫度(Open Temp), 從F -> G的溫度變化是恢復(fù)溫度(Close Temp)，斷開溫度與恢復(fù)溫度之間的差值稱為depressor。利用上述的反彈特性，做成的雙金屬片式溫度開關(guān)稱為Thermostat 。2.3.2溫敏磁控開關(guān)結(jié)構(gòu)以及工作原理溫敏磁控開關(guān)將軟磁材料居里點設(shè)計在所需的受控溫度點附近，于在居里點附近，材料的磁導(dǎo)率急劇變化，導(dǎo)致干簧管兩簧片觸點附近的氣隙磁場急劇變化從而可控制兩簧片的閉合和斷開。2.3.3熱敏電阻結(jié)構(gòu)以及工作原理熱敏電阻屬于過流保護片，是一種具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電高分子材料高分子PTC熱敏電阻是由填充

16、炭黑顆粒的聚合物材料制成。這種材料具有一定導(dǎo)電能力，因而能夠通過額定的電流。如果通過熱敏電阻的電流過高，它的發(fā)熱功率大于散熱功率，此時熱敏電阻的溫度將開始不斷升高，同時熱敏電阻中的聚合物基體開始膨脹，這使炭黑顆粒分離，并導(dǎo)致電阻上升，從而非常有效地降低了電路中的電流。這時電路中仍有很小的電流通過，這個電流使熱敏電阻維持足夠溫度從而保持在高電阻狀態(tài)。當故障排除之后，高分子PTC熱敏電阻很快冷卻并將回復(fù)到原來的低電阻狀態(tài)，這樣又象一只新的熱敏電阻一樣可以重新工作了。3開關(guān)基本電氣參數(shù)3.1手動開關(guān)電氣特性開關(guān)件的主要特性就是通斷控制特性（即兩觸點間接通或斷開時呈現(xiàn)的特性），機械式開關(guān)件對直流電、交

17、流電的控制特性相同，對不同頻率交流電通斷控制特性一樣。開關(guān)件的主要參數(shù)有：額定工作電壓、額定工作電流、絕緣電阻、接觸電阻以及電氣壽命。額定工作電壓：即開關(guān)斷開時加在開關(guān)兩端的最大安全電壓，如果加在開關(guān)兩端的工作電壓大于這一值時，由于電壓過高引起開關(guān)兩個觸點之間打火擊穿，使開關(guān)失去正常開關(guān)特性，這一參數(shù)往往只對工作電壓較高的場合下開關(guān)有要求。額定工作電流：開關(guān)接通時所允許通過的最大工作電流，當實際工作電流超過這一值時，開關(guān)的觸點會因工作電流過大而燒毀。絕緣電阻：開關(guān)斷開狀態(tài)下兩觸點之間的電阻值。通常情況下，絕緣電阻越大，額定工作電壓越大。接觸電阻：開關(guān)接通時，兩觸點之間的電阻值，該電阻愈小愈好。

18、一般情況下，接觸電阻越小，額定工作電流越大。電氣壽命：在規(guī)定條件下，開關(guān)器件能夠正常的通斷次數(shù)。針對安規(guī)認證，對開關(guān)的壽命又有不同的定義，下面簡單介紹一些認證標準，僅供參考：A）UL、CSA標準50次過載負荷試驗，1000次額定負荷試驗后，溫升不大于30，耐電壓1000V/1分鐘（端子與端子間），要求無耐壓擊穿；B）VDE、SEMKO、NEMKO、DEMKO、FIMKO、CCEE標準10000次額定負荷試驗后，溫升不大于55，耐電壓1500Vac/1分鐘（端子與端子間），要求無耐壓擊穿；3.2溫控開關(guān)電氣特性溫控開關(guān)其參數(shù)特性主要在于其對溫度的敏感度以及相應(yīng)的開關(guān)特性。其主要參數(shù)有：釋放溫度、

19、回復(fù)溫度、接觸電阻、額定工作電壓、額定工作電流。釋放溫度：受熱膨脹引起兩片金屬片斷開時的溫度；回復(fù)溫度：金屬片由于冷卻而收縮，雙金屬片從斷開到吸合時的溫度；接觸電阻：雙金屬片吸合時兩金屬片之間的電阻值；額定工作電壓：即金屬片斷開時加在兩片之間的最大安全電壓，如果加在金屬片兩端的工作電壓大于這一值時，由于電壓過高引起開關(guān)兩片金屬片之間打火擊穿，使開關(guān)失去正常開關(guān)特性，這一參數(shù)往往只對工作電壓較高的場合下開關(guān)有要求；額定工作電流：金屬片接通時所允許通過的最大工作電流，當實際工作電流超過這一值時，金屬片會因工作電流過大而升溫，從而引起金屬片異常斷開；4開關(guān)在UPS上的基本使用位置通常用在市電輸入端、

20、電池輸入端、ON/OFF開關(guān)等，其除就有開關(guān)功能外還有過流保護功能，線路結(jié)構(gòu)如下：5開關(guān)之UPS應(yīng)用手動開關(guān)在UPS應(yīng)用中,小信號開關(guān)多數(shù)以波段開關(guān)、微型貼片開關(guān)、按鍵開關(guān)為主，而較大功率的手動開關(guān)則主要以轉(zhuǎn)換開關(guān)為主。不同的開關(guān)在UPS的應(yīng)用位置是不盡相同的，根據(jù)不同的應(yīng)用場合以及開關(guān)特性，選擇不同的開關(guān)，下面簡單的介紹一下在UPS上的開關(guān)應(yīng)用：5.1小信號開關(guān)應(yīng)用場合及注意事項在UPS應(yīng)用中，小信號開關(guān)通常應(yīng)用如下圖所示場合，Power control開關(guān)以按鍵開關(guān)為主（輕觸開關(guān)也占很大一部分），主要用來關(guān)機和開機啟動UPS，而通信端的開關(guān)切換則以波段開關(guān)為主，主要對UPS進行模式切換，通

21、信方式轉(zhuǎn)換等。小信號開關(guān)UPS應(yīng)用常見場合由于小信號開關(guān)主要用于通斷微小的電壓信號（電流），對零件特性的要求往往容易被使用者忽略，下面簡單的介紹一下小信號開關(guān)的一些應(yīng)用知識，供大家參考：為了便于操作，須注意開關(guān)的安裝位置，盡可能將開關(guān)安置在使用者方便操作的地方，同時要遠離非安全低壓，保證應(yīng)用過程中方便、安全；UPS上的手動開關(guān)盡管大部分都是小信號開關(guān)，不會對開關(guān)本身產(chǎn)生很大損害，但是為了保證零件的可靠性，要確保開關(guān)的分斷電流和工作電流不要超過開關(guān)的額定值，以免影響開關(guān)壽命；小信號開關(guān)其零件特性往往由其材料本身決定了，了解了開關(guān)材質(zhì)的特性，就能很好的了解開關(guān)本身的性能，從而能夠更準確的選用;耐溫

22、性問題：小信號開關(guān)通常要搜查過錫爐波峰焊，所以選用要注意材料必須耐高溫：155度以上，否則錫爐后其Case會有融化、變形的問題。氣密性問題：我司過錫爐的上助焊劑有：泡沫型、后噴霧型，但無論哪種過錫爐后助焊劑的液體后鹽霧都不能進入內(nèi)部影響到接觸性問題。手工焊錫問題：有些開關(guān)基于形狀問題，必須手工焊錫，這時就要注意焊錫溫度和焊錫時間，溫度高時間長會使開關(guān)塑膠變形，煙霧滲透至開關(guān)內(nèi)部會影響接觸性能。焊錫溫度時間通常為：400/3sec目前市場上的開關(guān)插座，有多種外殼材料。其中最好的是PC料，其次如尼龍66、電玉粉、ABS等。PC料即聚碳酸酯，又稱防彈膠，具有耐熱性、阻燃性、抗沖擊性高的特點，且對紫外

23、線有非常好的抵抗能力，長期使用也不會變色。 一般中高檔品牌產(chǎn)品都會選擇PC料作為正面面板材料，而真正的國際品牌和一部分國內(nèi)品牌高端產(chǎn)品后部功能件底座外殼也是PC料的，以全面提高產(chǎn)品的安全性。同樣選擇PC料也有高下之分。目前PC料全球只有GE通用電氣、拜爾、帝人三家國外公司供應(yīng)，而所謂國產(chǎn)PC料一般都為回收PC料再加工生產(chǎn)的，在各方面性能上遠不及全進口PC料。 尼龍66，阻燃性較好，但抗沖擊性、耐熱性能不如PC料。中低檔產(chǎn)品以尼龍66作為開關(guān)插座后部功能件底座外殼材料，以此降低原料成本。 電玉粉和ABS在上世紀90年代前都是中國開關(guān)插座的主要材料，目前仍為一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)品所采用，在各方面指標上遠

24、不及PC料。采用電玉粉的產(chǎn)品表面粗糙，顏色略顯灰白。ABS材料阻燃性能較差，產(chǎn)品長期使用，表面泛黃色。5.2轉(zhuǎn)換開關(guān)UPS應(yīng)用場合上面已經(jīng)知道機械式、電子式、混合式轉(zhuǎn)換，它們的轉(zhuǎn)換時間、過電流額定值以及輸入、輸出特性也各不相同，下面結(jié)合UPS應(yīng)用簡單介紹各自特性： A）機械式轉(zhuǎn)換開關(guān)機械式轉(zhuǎn)換開關(guān)，考慮到操作者的人身安全，所以其設(shè)計具有優(yōu)良的隔離性能，下圖是一個機械式開關(guān)實例，UPS正常工作時，MPS1閉合，MPS2分斷；當出現(xiàn)異常情況時，切斷MPS1，閉合MPS2，從而關(guān)斷UPS負載，改由市電工作。B） 電子式轉(zhuǎn)換開關(guān)電子式轉(zhuǎn)換開關(guān)，由于是自動切換，不需要人工進行切換，所以其具有更短的轉(zhuǎn)換時

25、間，但是沒有很好的隔離性能，下圖是一個電子式開關(guān)應(yīng)用實例，當UPS正常工作時，EPS1導(dǎo)通，EPS2不導(dǎo)通；當出現(xiàn)異常情況時，開關(guān)自動轉(zhuǎn)換，EPS2導(dǎo)通，EPS1不導(dǎo)通，從而關(guān)斷UPS負載，改由市電工作。C） 混合式轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)例子中，UPS通常是輸出側(cè)帶有機械開關(guān)的電源。當正在運行的UPS發(fā)生故障時，旁路的電子開關(guān)在機械開關(guān)自動斷開之前接通。 注：在圖C.4a和C.4b中，處于斷態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)EPS不提供負載與旁路輸入的隔離。圖C.4b中的轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作幾乎與圖C.4a一樣，只是多了一個機械式開關(guān)MPS2,并在電子開關(guān)合閘之后接通。因此電子開關(guān)只是短時承受負載電流?；旌祥_關(guān)的優(yōu)勢在于兼有電

26、子式和機械式開關(guān)兩者的優(yōu)點。D）其他類轉(zhuǎn)換開關(guān)負載轉(zhuǎn)換開關(guān)將負載從一個電源轉(zhuǎn)換到另一個電源所用的開關(guān)稱為"負載轉(zhuǎn)換開關(guān)"。圖C.5示出了機械式負載轉(zhuǎn)換開關(guān)的例子，圖C.6示出了電子式負載轉(zhuǎn)換開關(guān)的例子。由此可見，使用者應(yīng)該根據(jù)自己的應(yīng)用需求，選擇相應(yīng)特性的轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得轉(zhuǎn)換開關(guān)工作安全、準確，確保機器和人身的雙重保險。5.3 其他開關(guān)應(yīng)用5.3.1隔離開關(guān)我們知道電子式轉(zhuǎn)換開關(guān)，在切斷時，電子開關(guān)與電源端并不隔離，這就給維修人員的安全造成隱患，為此有時就引入隔離開關(guān)，以便在維修過程中將電子開關(guān)與電源端隔離，圖C.7a和圖C.7b給出了帶電子開關(guān)的UPS隔離開關(guān)應(yīng)用例子，有時

27、UPS隔離開關(guān)也可以當作UPS斷路器使用，如圖C.8所示。5.3.2互換開關(guān)UPS互連開關(guān)可用來連接兩個或多個UPS單元或負載，藉以提供運行的靈活性，尤其在冗余或局部冗余設(shè)備中。圖C.10a 和圖C.10b為互連開關(guān)例子5.3.3閘刀開關(guān)盡管刀開關(guān)在UPS應(yīng)用不多，這里還是簡單的給大家介紹一下：刀開關(guān)是手動電器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，主要用作電源隔離開關(guān)，也可用來非頻繁地接通和分斷容量較小的低壓配電線路。接線時應(yīng)將電源線接在上端，負載接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外事故發(fā)生。刀開關(guān)的主要類型有：大電流刀開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)。刀開關(guān)選擇時應(yīng)考慮以下兩個方面：1）刀開關(guān)結(jié)構(gòu)形式

28、的選擇  應(yīng)根據(jù)刀開關(guān)的作用和裝置的安裝形式來選擇如是否帶滅弧裝置，若分斷負載電流時，應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開關(guān)。根據(jù)裝置的安裝形式來選擇，是否是正面、背面或側(cè)面操作形式，是直接操作還是杠桿傳動，是板前接線還是板后接線的結(jié)構(gòu)形式。2）刀開關(guān)的額定電流的選擇  一般應(yīng)等于或大于所分斷電路中各個負載額定電流的總和。對于電動機負載，應(yīng)考慮其啟動電流，所以應(yīng)選用額定電流大一級的刀開關(guān)。若再考慮電路出現(xiàn)的短路電流，還應(yīng)選用額定電流更大一級的刀開關(guān)。3）刀開關(guān)的額定電壓的選擇 必須大于分斷電路中開關(guān)兩觸點間的電壓，否則開關(guān)在切換時產(chǎn)生飛弧，燒毀開關(guān)，還可能對使用者產(chǎn)生生命危險。5.4溫控

29、開關(guān)在UPS中的應(yīng)用5.4.1電流控制型溫控開關(guān)應(yīng)用低頻變壓器內(nèi)部埋藏，與線路回路串聯(lián)或獨立，串聯(lián)的-機器異常出現(xiàn)時變壓器溫度持續(xù)升高，到開關(guān)彈開溫度時，開關(guān)斷開，切斷回落，達到保護的目的。獨立的-通過切斷給CPU的信號，CPU發(fā)出指令 ，警報或安規(guī)Relay彈開達到保護的目的。應(yīng)用線路如下圖： 5.4.2溫度控制型溫控開關(guān)應(yīng)用限制過熱：貼在散熱片上，機器異常時散熱片溫度過高，開關(guān)跳閘，切斷CPU信號回路，CPU發(fā)出指令 ，警報或安規(guī)Relay彈開達到保護的目的。應(yīng)用線路如下圖：5.4.3溫控開關(guān)之UPS應(yīng)用注意事項1）溫控開關(guān)的選用，根據(jù)實際應(yīng)用需求的釋放溫度以及回復(fù)溫度、額定工作電流（電壓

30、）來選擇的。根據(jù)使用者的使用要求，來選擇合適釋放（回復(fù)）溫度精度，同時要保證切換電壓（電流）在額定范圍內(nèi)；2）溫控開關(guān)的通斷是靠溫度來控制實現(xiàn)的，所以需要確保溫控開關(guān)的周圍介質(zhì)溫度與被保護器件的周圍介質(zhì)溫度保持一致，以免破壞溫控開關(guān)已調(diào)整好的配合情況，從而影響開關(guān)動作性能；3）針對電流發(fā)熱型溫控開關(guān)的連接線除導(dǎo)電外，還起導(dǎo)熱作用。如果連接線太細，則連接線產(chǎn)生的熱量會傳到雙金屬片，加上發(fā)熱元件沿導(dǎo)線向外散熱少，從而引起溫控開關(guān)的誤關(guān)斷；反之，如果采用的連接線過粗，則會相應(yīng)提高開關(guān)的散熱能力，從而影響開關(guān)的關(guān)斷和導(dǎo)通速度，所以連接導(dǎo)線截面不可太細或太粗，應(yīng)盡量采用說明書規(guī)定的或相近的截面積，以保證

31、溫控開關(guān)動作性能正常。4）此外，手動復(fù)位溫控開關(guān)在安裝時盡量方便使用者操縱并遠離危險信號；第四章 Relay（繼電器）部分繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。繼電器是根據(jù)輸入信號來改變被控制線路通、斷狀態(tài)的電動執(zhí)行元件。它由感測機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成。感測機構(gòu)在輸入信號達到規(guī)定值時發(fā)出信號，使執(zhí)行機構(gòu)動作，從而實現(xiàn)被控制線路的通、斷的換接。感測機構(gòu)由鐵芯線圈或雙金屬片、光敏元件、熱敏元件、氣敏元件等元件之一組成。執(zhí)行機構(gòu)由觸點機構(gòu)（有觸點式繼電器）和晶體管放大電路（無觸點式繼電器）組成。在繼電器的輸入部

32、分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構(gòu)（驅(qū)動部分）。1.繼電器的基本功能1.1把基本電路或者啟動電路和負載電路分開；1.2.單輸入/多輸出能力；1.3.多刀繼電器的不同負載電路的分離；1.4.交流和直流電路的分離；1.5.電子和電氣電路之間的接口；1.6. 多重轉(zhuǎn)換功能, 比如, 延遲, 信號調(diào)節(jié)；1.7. 放大功能；2.繼電器的外形 圖1-1電磁繼電器 圖1-2斷電延時時間繼電器 圖1-3汽車繼電器 圖1-4通用電磁繼電器 圖1-5液位繼電器 圖1-6時間繼電器3.繼電器的分類3.1按繼電器的作用原理或結(jié)構(gòu)特征分類3.1.1電磁繼電器：電磁式繼電器

33、一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。（a） （b）圖2-1電磁繼電器結(jié)構(gòu)3.1.2直流電磁繼電器：控制電

34、流為直流的電磁繼電器。這類繼電器應(yīng)用很廣，分幾種情況加以討論。選擇直流繼電器，突出問題是靈敏度L（線圈額定功耗）問題，L與輸出功率大小、外形尺寸、環(huán)境條件（環(huán)境溫度、振動、沖擊等）有關(guān)，確定繼電器靈敏度應(yīng)十分謹慎，不可片面強調(diào)靈敏度，而犧牲其他性能。當對靈敏度要求不高時，可采用一般靈敏度的直流繼電器；當靈敏度要求較高，輸出功率為強電，環(huán)境條件苛刻，可用固態(tài)繼電器、中等靈敏度的繼電器； 當要求高靈敏度（如0.2W以下），可采用混合繼電器、極化繼電器。3.1.3交流電磁繼電器：控制電流為交流的電磁繼電器。 當輸入?yún)⒘繛榻涣麟妷海娏鳎r，應(yīng)選用交流繼電器。選用這一類型的繼電器，應(yīng)注意以下幾個問題：

35、 交流頻率-交流繼電器輸入電壓（電流）的頻率一般為50HZ，或60HZ。由于二者線圈的感抗不同，吸合電壓有明顯差異。合同中應(yīng)予注明。 環(huán)境溫度-交流繼電器由于存在渦流損耗、磁滯損耗，繼電器的溫升較高，一般為70到80。工作環(huán)境溫度不宜過高，最好為40到65，確定環(huán)境溫度的計算公式：t1t2-t3-150； 注：t1：繼電器最高環(huán)境溫度； t2：漆包線、絕緣材料最高允許長期工作溫度（B級為130；F級為155） t3：繼電器平均溫升。 由此可見，當提高環(huán)境溫度，要求漆包線及絕緣材料的耐溫等級相應(yīng)提高，繼電器成本將大幅度上升。 交流噪聲-繼電器工作時，會發(fā)出交流噪聲。初始要求小于45dB（分貝），

36、實際使用中，由于磁極間出現(xiàn)沙塵等污物、機械參數(shù)的變化，交流噪聲會有所增大。 吸合電壓-交流繼電器的吸合電壓一般小于80%VH(額定工作電壓以下同)；允許最高吸合電壓90%VH。用供電電壓直接激勵的繼電器，當供電電壓波動幅度大于±10%，將導(dǎo)致繼電器的失效，電壓過低，吸合不可靠，會出現(xiàn)似吸非吸而失效；電壓過高，溫升上升，繼電器絕緣受損而失效。當供電電壓大于±10%時（如農(nóng)村電網(wǎng)電壓波動大）。合同中應(yīng)提出，將吸合電壓酌情降低；選擇較高耐溫等級的漆包線、絕緣材料。3.1.4磁保持繼電器：利用永久磁鐵或具有很高剩磁特性的零件，使電磁繼電器的銜鐵在其線圈斷電后仍能保持在線圈通電時的位

37、置上的繼電器。右圖為磁保持繼電器的實物圖，當在輸入端通以一直流電壓時，當斷開輸入端電壓時，繼電器的銜鐵仍能保持通電時的狀態(tài)，只有在繼電器的輸入端輸入一個反向的電壓，使之能產(chǎn)生一個與之想抵消的磁場，才能使繼電器的銜鐵恢復(fù)到最初的狀態(tài)。圖2-2 磁保持繼電器3.1.5熱繼電器：熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。熱元件3串接流過熱元件的電流。當正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬

38、片2彎曲，但還不足以使繼電器動作。當電流過載時，熱元件產(chǎn)生的熱量增大，使雙金屬片彎曲位移增大，經(jīng)過一定時間后，雙金屬片彎曲到推動導(dǎo)板4并通過補償雙金屬片5與推桿14將觸點9和6分開，觸點9和6為熱繼電器串于接觸器線圈回路的常閉觸點，斷開后使接觸器線圈失電，接觸器的主觸點斷開電動機的電源以保護電動機。圖2-3 熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖3.1.6溫度繼電器：當外界溫度達到規(guī)定要求時而動作的繼電器。 繼電器線圈電阻隨溫度的變化而變化，對繼電器吸動、釋放電壓的影響是明顯的。溫度上升到極限高溫時，釋放電壓趨于最大值，吸合電壓相應(yīng)升高；溫度降到極限低溫時，釋放電壓趨于最小值，吸動電壓會有所降低。極限高溫下的不

39、吸動或吸合不可靠；極低溫度下不釋放或釋放遲緩，將導(dǎo)致繼電器的失效。 對電流型繼電器，因吸合安匝，釋放安匝不受線圈電阻變化的影響，故不隨繼電器溫度的變化而變化。必須指出，有些用戶選用電流型繼電器，而不是用恒流源作為繼電器的激勵源，實際上用的是電壓源。在這種情況，必須考慮溫度對線圈電阻的影響。3.1.6電熱式繼電器：利用控制電路內(nèi)的電能轉(zhuǎn)變成熱能，當達到規(guī)定要求時而動作的繼電器。3.1.7固態(tài)繼電器：固態(tài)繼電器是一種能夠像電磁繼電器那樣執(zhí)行開、閉線路的功能，且其輸入和輸出的絕緣程度與電磁繼電器相當?shù)娜虘B(tài)器件。固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式

40、可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。3.1.8混合式繼電器：由電子元件和電磁繼電器組合而成的繼電器。一般，輸入部分由電子線路組成，起放大、整流等作用，輸出部分則采用電磁繼電器。3.1.9高頻繼電器：用于切換頻率大于10kHz的交流線路的繼電器。3.1.10同軸繼電器：配用同軸電纜，用來切換高頻、射頻線路而具有最小損耗的繼電器。3.1.11真空繼電器：觸點部分被密封在高真空的容器中，用來快速開、閉或轉(zhuǎn)換高壓、高頻、射頻線路用的繼電器。3.1.12光電繼電器：利用光電效應(yīng)而動作的繼電器。3.1.13極化繼電器：由極化磁場與控制電流通過控制線圈，所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動作的繼

41、電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中的電流方向。（1）二位置極化繼電器：繼電器線圈通電時，銜鐵按線圈電流方向被吸向左邊或右邊的位置，線圈斷電后，銜鐵不返回。 （2）二位置偏倚計劃繼電器：繼電器線圈斷電時，銜鐵恒靠在一邊；線圈通電時，銜鐵被吸向另一邊。 （3）三位置極化繼電器：繼電器線圈通電時，銜鐵按線圈電流方向被吸向左邊或右邊的位置；線圈斷電后，總是返回到中間位置。當要求繼電器快速動作時，極化繼電器切換速度可達100次/秒，工作可靠，但價格高，體積較大。對稱的磁路中間放置一永久磁鐵，永久磁鐵上面裝置一個可動的銜鐵，銜鐵的上端為動觸點，銜鐵可左右轉(zhuǎn)動，圖中所示銜鐵處于左側(cè)位置，動觸點與左側(cè)靜觸

42、點接通。串聯(lián)的兩個線圈分別繞在兩側(cè)鐵心上,線圈通電后,磁路內(nèi)不僅有線圈電流產(chǎn)生的磁通0,而且還有永久磁鐵產(chǎn)生的磁通m。當輸入信號為零時，磁路內(nèi)只存在磁通m，它分兩路經(jīng)過兩個氣隙 (分別為m1和m2)對銜鐵產(chǎn)生向左和向右的吸力Fm1和Fm2。當銜鐵處于對稱的中間位置時,由于兩側(cè)的氣隙相等,即1=2，故兩側(cè)流過的磁通相等,m1=m2；吸力相等Fm1=Fm2。但這種平衡的位置是不穩(wěn)定的，在某種偶然因素的作用下，銜鐵就會偏向某一側(cè)。當工作線圈輸入一定極性的信號后，磁路內(nèi)即產(chǎn)生一定方向的磁通0,它串聯(lián)穿過氣隙1和2。假設(shè)銜鐵最初倒向左側(cè)，線圈通電后磁路中產(chǎn)生的磁通方向如圖所示, 氣隙1中的合成磁通1=m

43、1-0,氣隙2中的合成磁通2=m2+0，它們將分別對銜鐵產(chǎn)生兩個方向相反的吸力F1與F2。當輸入信號電流I較小時,因m1比m2大得多，故仍有12和F1F2，銜鐵仍將停留在左側(cè)位置。但當輸入信號電流I增加到一定值后，就會使12，以及F1F2,于是銜鐵開始向右偏轉(zhuǎn)。銜鐵一經(jīng)動作，就使1增大而2減小，從而使m2增加而m1減少。隨著銜鐵偏移,這種差值越來越大,從而使銜鐵迅速地倒向右側(cè)。此時即使輸入信號切除，銜鐵也將穩(wěn)定地保持在這個位置。若要再使銜鐵倒向左側(cè)，就必須將輸入信號電流反向。極化繼電器除可反應(yīng)輸入信號的極性外，還具有高靈敏度、高穩(wěn)定性和非常小的動作時間特點。圖2-3極化繼電器的結(jié)構(gòu)3.1.12

44、時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。（1）電磁時間繼電器：當線圈加上信號后，通過減緩電磁鐵的磁場變化而延時的時間繼電器。（2）電子時間繼電器：由分立元件組成的電子延時線路所構(gòu)成的時間繼電器，或由固體延時線路構(gòu)成的時間繼電器。 （3）混合式時間繼電器：由電子或固體延時線路和電磁繼電器組合構(gòu)成的時間繼電器。3.1.13舌簧繼電器：利用密封在管內(nèi)，具有觸點簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動作來開、閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。（1）干簧繼電器：舌簧管內(nèi)的介質(zhì)的介質(zhì)為真空、空氣或某種惰性氣體，即具有干式觸點的舌簧繼電器。（2）濕簧繼電器：舌簧片和觸

45、電均密封在管內(nèi)，并通過管底水銀槽中水銀的毛細作用，而使水銀膜濕潤觸點的舌簧繼電器。（3）剩簧繼電器：由?；晒芑蛴懈苫申P(guān)于一個或多個剩磁零件組成的自保持干簧繼電器。當輸入?yún)⒘款l率達10Hz及以上，要求繼電器快速動作時，應(yīng)選用舌簧繼電器、極化繼電器或固態(tài)繼電器。舌簧繼電器動作頻率可達50次/秒，價格低廉，但觸點負載能力低，一般只能達50mA、28VDC；3.2按繼電器觸點負載分類：3.2.1微功率繼電器：當觸點開路電壓為直流27伏時，觸點額定負載電流（阻性）為0.1A、0.2A的繼電器。3.2.2弱功率繼電器：當觸點開路電壓為直流27伏時，觸點額定負載電流（阻性）為0.5A、1A的繼電器。3.2.

46、3中功率繼電器：當觸點開路電壓為直流27伏時，觸點額定負載電流（阻性）為2A、5A的繼電器。3.2.4大功率繼電器：當觸點開路電壓為直流27伏時，觸點額定負載電流（阻性）為10A、15A、20A、25A、40A的繼電器。3.3按繼電器的外形尺寸分類3.3.1微型繼電器：最長邊尺寸不大于10毫米的繼電器。3.3.2超小型繼電器：最長邊尺寸大于10毫米，但不大于25毫米的繼電器。3.3.3小型繼電器：最長邊尺寸大于25毫米，但不大于50毫米的繼電器。注：對于密封或封閉式繼電器，外形尺寸為繼電器本體三個相互垂直方向的最大尺寸，不包括安裝件、引出端、壓筋、壓邊、翻邊和密封焊點的尺寸。3.4按繼電器的防

47、護特性分類3.4.1密封繼電器：采用焊接或其它方法，將觸點和線圈等都密封在罩殼內(nèi)，與周圍介質(zhì)相隔離，泄漏率較低的繼電器。3.4.2封閉式繼電器：將觸點和線圈等都封閉（非密封）在罩殼內(nèi)加以防護的繼電器。3.4.3敞開式繼電器：不用防護罩來保護觸點和線圈等的繼電器。3.5按繼電器的用途分類3.5.1通訊繼電器（包括高頻繼電器）：該類繼電器觸點負載范圍從低電平到中等電流，環(huán)境使用條件要求不高。  3.5.2機床繼電器 ：機床中使用的繼電器，觸點負載功率大，壽命長。  3.5.3家用繼電器 ：家用電器中使用的繼電器，要求安全性能好。  3.5.4汽車繼

48、電器 ：汽車中使用的繼電器，該類繼電器切換負載功率大，抗沖、抗振性高。4.繼電器的基本電性、工作原理及參數(shù)繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。4.1繼電器的繼電特性 繼電器輸出入量和輸出量之間在整個變化過程中的相互關(guān)系成為繼電器的繼電特征或控制特征。用x表示輸入回路量,y表示輸出回路的輸出量 ,如圖3-1所示：當輸出量x連續(xù)變化到一定量Xa時 ,輸出量y發(fā)生躍變,有0增加到y(tǒng)a值,則是輸入量繼續(xù)增加,是輸

49、出保持不變。相反,當減少到Xb是,y又突然由ya減少到0。Xa被稱為繼電器的動作值,Xb被稱為繼電器的釋放值,ya即是繼電器的負載。圖3-1繼電器的繼電特性4.2繼電器的原理4.2.1.電磁繼電器的工作原理和特性：電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通

50、、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。4.2.2.熱敏干簧繼電器的工作原理和特性：熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。4.2.3.固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性：固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸

51、出的電隔離。固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。4.3繼電器主要技術(shù)參數(shù)及測試4.3.1繼電器的主要技術(shù)參數(shù)1)機械物理參數(shù)：保證產(chǎn)品的使用安裝尺寸、重量、密封性、引線腳的強度和可焊性等。包括有：觸點壓力、觸點間隙、觸點跟蹤、復(fù)原簧片壓力、銜鐵動程、止釘高度等機械參數(shù)。2)電氣參數(shù)：保證繼電器在規(guī)定使用條件下，可靠正常地工作，準確地反應(yīng)和傳速信號。包括有：繞組電阻、觸點接觸電阻、吸合電流（電壓）、額定工作電流（電壓）、釋放電流（電壓）、額定觸點負荷、絕緣電阻、抗電強度等項電氣參數(shù)。-

52、3)額定工作電壓()：是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓-4)直流電阻R：是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。5)吸合電流：是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。6)釋放電流：是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠小于吸合電流。 7）觸點切換電壓和電流：是指繼電器允許加載的電壓和

53、電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。8）吸合時間：在控制線路中往往提出繼電器吸合和釋放時間的要求，還有銜鐵轉(zhuǎn)換、觸點抖動、脈沖失真等時間參數(shù)要求。9）環(huán)境適應(yīng)性：根據(jù)繼電器的使用環(huán)境，為了保證可靠地工作，環(huán)境適應(yīng)性項目有：溫度（極限高低溫、溫度循環(huán)、溫度沖擊、低溫貯存等）、耐潮濕（常溫高濕、高溫高濕）、 耐 低氣壓、振動穩(wěn)定性及振動強度、沖擊穩(wěn)定性及沖擊強度、恒加速度。在特殊環(huán)境下，還 有抗鹽霧、抗霉菌、耐輻射、運輸、貯存等項目。10）壽命及失效率指標繼電器在規(guī)定的試驗環(huán)境條件和觸點負載下，在規(guī)定的動作次數(shù)內(nèi)，失誤次數(shù)應(yīng)不超過產(chǎn)品規(guī)定的要

54、求。這里所指的失誤，是指繼電器在動作過程中，觸點斷開時的粘結(jié)現(xiàn)象，以致觸點閉合時觸點壓降超過規(guī)定的水平。有可靠性指標要求的繼電器都規(guī)定有失效率指標等級要求。11）安全規(guī)格：為防止觸電和火災(zāi)，產(chǎn)品必須要符合有關(guān)國家的安全規(guī)定，如中國長城、美國UL、加拿大CSA、德國VDE、TUV等。以上幾項要求，并非所有繼電器都要達到，根據(jù)不同使用條件，繼電器的技術(shù)要求也不同4.4.3.2繼電器相關(guān)參數(shù)的測試：4.3.2.1吸合值、釋放值：繼電器的不吸動值、吸合值、保持值、釋放值測試按圖3-2所示的測試程序圖進行。該測試程序為生產(chǎn)單位和使用單位共同遵守的統(tǒng)一方法，其最大優(yōu)點是測試的參數(shù)重復(fù)性好，它并不表示實際使

55、用中繼電器要先磁化，后工作。圖3-2測試程序圖按一般要求，交流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的85%，直流繼電器的吸合電壓不大于其額定電壓的75%（有的為80%）。保持電壓，直流繼電器通常為30%-40%額定電壓，交流繼電器保持電壓要大些。直流繼電器的釋放電壓通常不小于10%額定電壓，極限低溫下不小于5%額定電壓。交流繼電器的釋放電壓通常為30%左右額定電壓極限低溫下不小于10%的額定電壓。4.3.2.2線圈電阻：線圈電阻的測量可用電壓、電流法和電橋法。用電壓、電流法測量時，應(yīng)盡量避免或減小電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測試過程要盡量短，以避免線圈溫升。線圈電阻對測量時的環(huán)境溫度比較敏感，所以測

56、試前1-2小時內(nèi)產(chǎn)品要置于要測試的環(huán)境下并（最好）不對線圈施加激勵。測試數(shù)值Ra應(yīng)換算成基準溫度（一般為20）下的值，換算公式為： .Ra=R01+a(Ta-20) 式中：Ta為環(huán)境溫度（）；a為電阻溫度系數(shù)（銅導(dǎo)線的溫度系數(shù)是0.004/）4.3.2.3接觸電阻：測量動斷觸點接觸電阻時繼電器處于不激勵狀態(tài)；測量動合觸點接觸電阻時繼電器處于額定激勵狀態(tài)。接觸電阻的測量采用電壓電流表法。測量時，加到觸點上的負載（阻性）應(yīng)符合表7規(guī)定。測試部位在引出端離其根部4mm之內(nèi)。負載應(yīng)在觸點達穩(wěn)定閉合之后施加，觸點斷開之前切除。繼電器國標規(guī)定測量接觸電阻（或壓降）的負載大小 應(yīng)用類別 測試負載（阻性） C

57、A030mV ， 10mA10mA × 30mVCA130mV60V，0.010.1A10mA × 100mVCA25250V ， 0.11.0A100mA × 24VCA35600V ， 0.1100A1A × 24V注：含多種應(yīng)用類別時，應(yīng)以最低的應(yīng)用類別的要求為準。4.3.2.4絕緣性能：繼電器絕緣電阻的測試一般都使用兆歐表，被測繼電器應(yīng)置于優(yōu)質(zhì)絕緣板上，測試電壓應(yīng)符合各產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定，一般加電壓2s之后的最小值即為被測值。介質(zhì)耐壓測試時在最高電壓（110%額定電壓）下保持15s，有爭議時應(yīng)以額定電壓保持1min為準。4.3.2.5時間參數(shù)：時間參數(shù)的測量電路如圖3-3示所示，也可以用其他合適的電子儀器、儀表代替，但觸點負載應(yīng)為阻性，測動作、釋放及回跳時間用10mA × 6v(阻性負載)，測穩(wěn)定時間負載為5