继电器：活力犹在

作者：泰科电子 David C. Thomas 李静 译

欢迎访问e展厅 展厅 3 继电器展厅 固态继电器, 安全继电器, 热过载继电器, ... 插入式电磁继电器仍在广泛应用。 既然已经有了使用多年的固态继电器和种类多、价格低的集成印刷电路板电磁继电器，为什么还要重新设计插入式电磁继电器？原因在于，插入式继电器能够很好的解决许多问题。实际上，在工业和商业应用中，几十年前设计的传统插座式电磁继电器仍然能够高效地解决困扰工业和商业应用多年的负荷开关问题。 一般来说，插座式电磁继电器在信号隔离、多极配置、多样选择和现场低成本更换等方面均能发挥良好的状态。下面是一些关于插座式继电器经常会被问到的问题，可以帮助你判断在应用中它是是不是最好的解决方案。 使用PLC为什么需要继电器? 微处理器系统的应用给逻辑控制世界带来了革命性的变化,它极大地发挥了开关功能的特性,不过在许多应用中，它无法承受较高的负载。而理想的状态是，通过控制继电器，它能够实现对电灯、电机、加热器、螺线管、水泵以及其他负载的开关控制。自从有了微处理器控制系统，继电器的使用率就大大提高了。继电器开始越来越少地用于梯形逻辑控制，而更多地用于对负载的开关控制。 在很多情况下，我们需要对现场的控制系统做出修改，也许是添加一个或多个功能、也许是修改当前控制闭环。插入式继电器及其插座常常能在这些修改方面起到关键性的作用。 对于这一认识，一些热衷于设计控制系统的人也许会退缩，因为他们认为只有对系统重新进行编程才是有效的解决方案。然而，在实际应用中，系统更改通常是以另一种方式进行的。快捷有效的修改方式之一就是添加一个设计好的外部继电器回路。使用导轨安装式插座能够方便地在系统保护外壳内添加所需的继电器。 为什么不使用固态解决方案？ 固态继电器在某些应用中可以起到很大的作用和很好的效果，但有些不行。它的优点是使用寿命长、无噪声、动作迅速，缺点是比电磁继电器价格昂贵。如果有多个负载需要被控制，那么这一成本劣势就将变得更加明显。 多极插入式电磁继电器是最常见的继电器之一，通常比单极的贵一些；而多极固态继电器通常要贵得多。这主要是由继电器的内部结构决定的。电磁继电器的设计能够在一般的框架内方便的容纳多个触点,所有触点均由同一个线圈控制。而市场上的多极固态继电器更接近于将多个单极完全固态继电器置于同一个外壳中。 回路中对常闭触点的需求也在一定程度上限制了固态继电器的使用。由于成本太高，实际应用中很少用固态继电器做常闭触点。而另一方面，插入式电磁继电器则常被用做常闭触点。一般来说，电磁继电器常开和常闭触点的使用成本没有太大的差别。此外，电磁继电器的双头（Form C或转换开关）触点也便于使用。插入式电磁继电器的另外一个优点是他们的触点一般既可以做直流输出又可以做交流输出。而相反地，固态继电器只能在直流和交流中择一输出。 不同于电磁继电器，许多的固态继电器需要一定的空间进行散热才能实现其最大效率地工作。由于漏电，固态继电器的负载不能完全“断开”。而对于电磁继电器来说，只要不超过其触点间的击穿电压，它的开节点上就没有电流，负载能够被真正地“断开”。 相比电磁继电器，固态继电器更容易受到电流浪涌和电磁干扰的影响而导致操作失误或引发故障。此外，固态继电器故障通常会导致短路（负载回路闭合），而电磁继电器故障后为开模式（负载回路断开）。在一些应用中，固态继电器确实是毫无疑问的最佳选择。但是，在不少情况下，选择电磁继电器会更合适。 插入式继电器更贵吗？ 虽然相对来说，印刷电路板继电器可能比插入式继电器便宜些，但如果在使用时不得不更换继电器，那么最初节约的那些成本就不算什么了。工业控制、升降系统和其他设备控制常常都需要数以百万计的继电器，在使用过程中，继电器很可能会发生故障并需要更换。 在这个领域里，只有插入式继电器才能够真正地发挥作用。许多情况下，将继电器从电路板上取下再焊一个新的上去基本上是不太可能实现的。首先，这一流程需要耗费时间；其次，在电路板上操作、焊接需要一定的技术水平。虽然也可以更换该电路模块，但是该模块很可能比插入式继电器贵得多。此外，插入式继电器比印刷电路板继电器能提供更多的多极配置。一个需要三个单极印刷电路板继电器的开关功能可能用一个三极插入式继电器就可以实现。那么每一极的成本就能明显减少。这可以缩小继电器插座和电路板安装初始成本间的差距。 大多数的插入式继电器、插座和防跳开关都设计成可以让用户快速方便的取下一个继电器换上另外一个的形式，更换时一般不需要借助工具。一些插座直接安装在背板上，另外一些安装在滑动导轨或印刷电路板上。在选择插座时用户需要注意插座的类型、快速连接件、电路板接线和焊接片。受不同的继电器、插座、安装位置和另外一些诸如撞击和振动的应用方面的考虑，我们需要采用一些防跳机制来加强继电器的安全性，一般可以采用各种类型的弹簧线、塑料夹和塑料杆来做防跳开关。 插入式电磁继电器还有什么优点？ 插座式继电器有很多的优点。它有很多的触点类型、触点排布和线圈可选，当然这只是最基本的。一些类型的继电器还具备push-to-test按钮或按键，可以人为操作闭合触点，帮助排除回路故障。人为操作闭合触点可以实现闭锁机制，帮助用户将触点置于闭合位置。 插入式继电器也可以实现各种指示功能。一些继电器在其线圈回路上装有LED或氖管指示灯，当线圈通电后指示灯点亮。另一些继电器的指示灯还有多种颜色，可以指示继电器是处于“闭合”还是“断开”位置。 插入式继电器可以封装很多特殊功能的回路。一些继电器提供整体二极管二次输电网络和电阻电容网络。还有的继电器能够安装外部模块，其插座可以同时安装继电器和模块。 继电器内部还能封装一些特殊的电路，包括时间延迟，电压监视，电流传感或功能更加高级的插入式设备。 空间足够吗？ 继电器及其插座的尺寸和种类繁多，并且还在不断地增加。最早广泛使用的插入式继电器由一个小的（按照当时的标准衡量）安装背板和具有金属或塑料外壳的继电器组成；之后又加装了一个类似真空管上用的插头；后来发展为尺寸统一的4 in3（65.5 cm3）继电器，也就是目前广泛应用于工业控制领域的标准。 经过多年的发展，继电器制造商已经开发出了更小的继电器，以及更多紧凑型插入式配置。随着继电器尺寸的不断缩小，插座的尺寸也跟着缩小。今天，一些正在使用的插入式继电器已经能够应用在本来是为印刷电路板继电器设计的产品当中，一些插座已经能够连接印刷电路板继电器的端子，而且多种端子加强型的继电器已经被设计出来以满足各种特殊的插座安装。 虽然插入式继电器这一概念已有几十年的历史，但还是有各种新的插入式继电器在不断推入市场。由于插入式继电器的多项优势和富有竞争力的价格，它们仍将在很长一段时间里是许多应用的最佳选择。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (9/18/2008)