繼電器交流Rev2課件

汽車繼電器技術(shù)交流2008年4月8日一、繼電器定義、分類、工作原理二、繼電器的結(jié)構(gòu)、材料三、主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語四、應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法五、繼電器選用原則六、宏發(fā)汽車繼電器簡介目錄繼電器定義繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。繼電器定義、分類、工作原理宏發(fā)繼電器種類

通用繼電器通訊繼電器PCB汽車繼電器五大類汽車繼電器插入式汽車繼電器

產(chǎn)品固體繼電器組合式汽車繼電器密封繼電器繼電器定義、分類、工作原理插入式汽車繼電器是安裝在汽車線束連接器上使用的，主要控制一些大功率負載如主燈，加熱器，油泵，風機等。組合式汽車繼電器將電子電路和電磁繼電器組合在一起完成某種特定的功能的繼電器，如閃光燈控制器、雨刮器控制器、空調(diào)控制器。PCB汽車繼電器用于組合控制器及車載電子設(shè)備上，主要控制車窗馬達、后視鏡馬達、門鎖、指示燈等負載。PCB汽車繼電器都是焊在電路板上使用的。繼電器定義、分類、工作原理電磁繼電器工作原理繼電器定義、分類、工作原理電磁繼電器結(jié)構(gòu)電磁繼電器一般由磁路系統(tǒng)、接觸系統(tǒng)和返回機構(gòu)等幾個部分組成。

繼電器的結(jié)構(gòu)、材料HFV7繼電器爆炸圖返回機構(gòu)接觸系統(tǒng)磁路系統(tǒng)繼電器的結(jié)構(gòu)、材料磁路系統(tǒng)由鐵心、軛鐵、銜鐵、線圈等零件組成。接觸系統(tǒng)由靜簧片、動簧片、觸點底座等零件組成。返回機構(gòu)由復原簧片或拉簧組成。繼電器的結(jié)構(gòu)、材料HFV6繼電器三維模形線圈動簧片靜簧片觸點引出腳（返回機構(gòu)）零部件名稱材料名稱備注軛鐵純鐵表面鍍鎳或鍍銅銜鐵純鐵表面鍍鎳或鍍銅鐵芯純鐵表面鍍鎳或鍍銅線圈電磁圓銅線動簧片銅合金靜簧片純銅表面鍍錫引出腳純銅或黃銅表面鍍錫觸點銀合金底座工程塑料PA66/PBT外殼工程塑料PA66/PBT主要零部件材料繼電器的結(jié)構(gòu)、材料觸點材料是繼電器使用的關(guān)鍵材料，其性能高低決定繼電器的質(zhì)量水平。材料特點不同,適用場合有較大差異。閃光燈負載，及燈絲常處于冷態(tài)的汽車燈負載接觸電阻大，價格昂貴抗燒蝕性能優(yōu)良?？谷酆感院?，抗燈負載正極材料轉(zhuǎn)移性能好。特殊AgSnO2（閃光燈負載）汽車上阻性和中低電流的電機負載、指示燈負載接觸電阻大抗燒蝕性能優(yōu)良?？谷酆感院?，抗材料轉(zhuǎn)移性能好。AgSnO2汽車上阻性和低電流的電機負載接觸電阻比Ag略大電導率和熱導率高，機械強度和耐電腐蝕較強。AgNi0.15應(yīng)用場合缺點優(yōu)點材料觸點材料繼電器的結(jié)構(gòu)、材料接觸壓降

在標稱電壓下通以額定電流時測量得到一對閉合觸點間的電壓值。一般為毫伏級。QC/T695-2002規(guī)定：額定電流A接觸壓降≤20≤10mV/A＞20≤200mV主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語線圈電阻

從線圈引出腳兩端測得的直流電阻值。（一般是指環(huán)境溫度為20℃的值）主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語介質(zhì)耐壓繼電器的介質(zhì)耐壓指互不相連導電部分間的絕緣部分承受規(guī)定電壓而無擊穿和規(guī)定漏電流的能力。一般情況下，汽車繼電器規(guī)定為500Va.c.主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語動作（吸合）時間處于釋放狀態(tài)（初始狀態(tài)）的繼電器，在規(guī)定的條件下，從施加輸入激勵量規(guī)定值的瞬間起到繼電器切換的瞬間止的時間間隔（不含吸合回跳時間）一般情況下，插入式繼電器規(guī)定為≤10mS時間參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語釋放時間處于動作狀態(tài)（終止狀態(tài)）的繼電器，在規(guī)定的條件下，從斷開輸入激勵量規(guī)定值的瞬間起到繼電器切換的瞬間止的時間間隔（不含釋放回跳時間）

一般情況下，插入式繼電器規(guī)定為≤10mS主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語觸點間隙當觸點電路斷開時，動觸點與靜觸點之間的間隙觸點壓力處于閉合位置的兩個觸點之間的相互作用力銜鐵超行程繼電器吸合時，銜鐵向鐵心極面運動過程中，當動合觸點接觸瞬間，銜鐵與鐵心極面的間隙機械參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語觸點形式名稱符號字母代號中國美國動合(常開)觸點SPSTHA動斷(常閉)觸點SPSTDB先斷后合轉(zhuǎn)換觸點

SPDTZC主要技術(shù)參數(shù)、術(shù)語應(yīng)用標準宏發(fā)汽車繼電器的企業(yè)標準主要參照以下標準制定:QC/T695-2002QC/T413-2002IEC61810-1通用的GM9103P、9104P、9111PDAIMLERCHRYSLER的PF-10717FORD的ES-F87B-14B192-AA應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法溫度：15～35℃相對濕度：25%～75%大氣壓力：86～106Kpa

當繼電器處于超出標準條件下測試時，繼電器的技術(shù)指標將可能會發(fā)生偏差。試驗的標準條件應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法保持值釋放值吸合值不吸合值磁化時間.測試程序圖應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法線圈電阻的測量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。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=R0[1+(Ta-20)]式中：Ta為環(huán)境溫度（℃）為電阻溫度系數(shù)（銅導線的溫度系數(shù)是0.004/℃）

應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法接觸電阻（壓降）的測量

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)。接觸電阻的測量一般采用電壓-電流法（四端法）。測量時，加到觸點上的負載應(yīng)符合產(chǎn)品標準的規(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。

應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法絕緣電阻

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)耐壓介質(zhì)耐壓的測試一般都使用專用介質(zhì)耐壓表，測試時可在最高電壓（110%試驗電壓）下保持1s，有爭議時應(yīng)以100%試驗電壓保持1min為準。漏電流一般為1mA。應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法時間參數(shù)的測量

時間參數(shù)的測量電路如圖示所示，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50μA×50mV（阻性負載）。儀器的分辯率為1μS。

應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法應(yīng)用標準、參數(shù)檢測方法電磁繼電器選型時主要考慮以下方面：外形及安裝方式；輸入?yún)⒘浚惠敵鰠⒘?；環(huán)境條件；電磁兼容。選用原則繼電器選用原則外形及安裝方式汽車繼電器的安裝方式有PCB板式、ISO插座安裝式、ISO280插座安裝式和外殼固定、卡裝安裝方式。對主回路電流超過20A的繼電器，一般選用插座快速連接式。對體積大的繼電器，可選用外殼安裝式，防止在沖擊、振動條件下，安裝腳損壞。

繼電器選用原則線圈額定電壓線圈功耗動作電壓釋放電壓最大連續(xù)通電電壓線圈電阻輸入?yún)⒘坷^電器選用原則線圈額定電壓：在繼電器常開觸點閉合后，一般要求線圈上應(yīng)施加額定動作電壓以上的電壓，汽車繼電器不推薦使用低于90％的保持電壓，因為會減弱產(chǎn)品抗振性，在汽車劇烈顛簸時可能會發(fā)生誤動作。應(yīng)保證給線圈供電的功率大于繼電器的線圈功耗。用晶體管和集成電路驅(qū)動繼電器時，應(yīng)注意晶體管和集成電路電壓的壓降。當線路上剩余電壓過大，會造成繼電器釋放時間延長，甚至不釋放。汽車繼電器線圈功耗較高，長期施加在線圈上的電壓值，一般應(yīng)小于120%額定電壓。溫度每上升1℃，線圈電阻會上升約4/1000。線圈發(fā)熱后，其動作電壓高于冷態(tài)動作電壓。繼電器選用原則輸出參量觸點形式觸點負載觸點材料電氣壽命機械壽命繼電器選用原則考慮需要使用轉(zhuǎn)換形式的觸點還是常開形式的觸點觸點形式繼電器選用原則觸點負載汽車系統(tǒng)采用的是直流電，直流負載比交流負載難斷開，因為交流電存在過零點，觸點電弧無法維持燃燒而熄滅，直流電沒有過零點，觸點開斷瞬間，即產(chǎn)生電弧，且由于外加電壓持續(xù)保持，只有電弧被拉長，不能自持而熄滅。電弧熱能會使觸點嚴重燒損，此外，直流電流總是朝一個方向流動，會引起觸點材料轉(zhuǎn)移加劇。

大多數(shù)汽車繼電器的負載能力，只標稱阻性負載，但汽車繼電器實際使用的往往不是阻性負載，而是感性負載、燈負載、電機負載，因存在較高的沖擊電流，觸點穩(wěn)態(tài)負載大小應(yīng)根據(jù)沖擊電流的大小降額使用。繼電器選用原則觸點負載大燈負載由于汽車大燈冷態(tài)電阻很小，接通瞬間的浪涌電流高達穩(wěn)態(tài)電流的15倍。如此大的浪涌電流會使觸點迅速燒蝕，甚至產(chǎn)生熔焊失效。

電機負載電動機靜止時輸入阻抗很小，啟動瞬間浪涌電流很大。當電動機啟動后，產(chǎn)生內(nèi)部電動勢，致使觸點電流趨于減小，關(guān)斷時，觸點間出現(xiàn)反電勢，常常會引起拉弧，造成觸點燒蝕。繼電器選用原則感性負載電磁鐵接通瞬間會出現(xiàn)浪涌電流，關(guān)斷時，貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點間燃弧消耗掉，這將導致觸點燒蝕，金屬轉(zhuǎn)移、粘接。低電平低電平一般指開路電壓為10～100mV，觸點轉(zhuǎn)換電流為微安級到10mA。由于吸附在觸點表面的有機物、化合物難以在轉(zhuǎn)換負載時消除，導致觸點接觸電阻大而不穩(wěn)定，電流不穩(wěn)定，觸點壓降遞增，最終失效觸點負載繼電器選用原則輸出選擇原則：最大開斷電壓、電流、功率均不應(yīng)大于規(guī)定值。直流負載隨負載電壓升高，其斷弧能力急劇下降。觸點負載應(yīng)大于最小允許負載，避免信號傳輸錯誤。負載開斷頻率應(yīng)低于規(guī)定值。留可靠的安全負載余量。繼電器使用時，應(yīng)根據(jù)負載沖擊電流的大小，并參照產(chǎn)品的詳細樣本進行選擇。并進行實際負載開斷試驗。在開斷具有沖擊電流、沖擊電壓的負載時，加入適當?shù)臏缁‰娐房梢匝娱L產(chǎn)品壽命和工作可靠性。并根據(jù)實際電路進行滅弧效果測試。繼電器選用原則時間參量繼電器的時間參量主要為：吸動時間釋放時間繼電器選用原則環(huán)境條件繼電器選用時應(yīng)考慮以下參數(shù)：溫度濕熱沖擊、振動電磁兼容繼電器選用原則

高溫條件下，絕緣材料軟化、熔化；低溫條件下，材料龜裂。但選擇性能優(yōu)良的工程塑料，均可以滿足要求。高、低溫交替作用下，造成結(jié)構(gòu)松動，活動部件位置發(fā)生變化，導致吸合、釋放失控，觸點接觸不良或不接觸。低溫下，繼電器內(nèi)部水汽凝露、結(jié)冰，導致繼電器不動作或觸點不能可靠接通。高溫條件下，線圈電阻增大，吸動電壓相應(yīng)增大，當汽車蓄電池電能不足時會造成繼電器不動作。高溫條件下，觸點切換功率負載時，斷弧能力降低，觸點腐蝕、金屬轉(zhuǎn)移加劇，壽命縮短。

溫度影響繼電器選用原則長期濕熱將直接導致絕緣抗電水平的下降，以致完全失效。非密封繼電器在濕熱條件下，線圈因電化學腐蝕或霉變而斷線，觸點電化學腐蝕、氧化加??；金屬零件腐蝕速度顯著上升，繼電器性能變壞，工作可靠性變差，以致完全失效。在濕熱條件下，觸點帶電切換負載時，拉弧現(xiàn)象加劇，導致電壽命縮短。

濕熱影響繼電器選用原則造成結(jié)構(gòu)松動、損傷、斷裂而喪失工作能力。閉合觸點產(chǎn)生大于規(guī)定要求的瞬間斷開。繼電器誤動作。

沖擊、振動影響繼電器選用原則電磁兼容應(yīng)避免與大變壓器、喇叭等強磁場器件緊靠排列。繼電器線圈在斷開時，會產(chǎn)生反向電壓，可并聯(lián)二極管或電阻，降低反向電壓。繼電器觸點開斷時產(chǎn)生電弧，發(fā)射出電磁波，會影響IC工作。如果出現(xiàn)這種情況，可在觸點加滅弧電路。也可以適當加大繼電器與IC的距離。繼電器選用原則PCB汽車繼電器---HFKA尺寸：14×7.2×13.5mm3重量：約4克功耗：0.64W觸點型式：1C最大切換電流：30A電壽命：10萬次沖擊穩(wěn)定性：100m/s2典型應(yīng)用：中央門鎖優(yōu)點：體積小，負載大，減少占用PCB板的面積。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKA雙繼電器尺寸：14×15.4×13.5mm3重量：約8克功耗：0.64W觸點型式：1C最大切換電流：30A電壽命：10萬次沖擊穩(wěn)定性：100m/s2結(jié)構(gòu)：雙獨立磁路系統(tǒng)優(yōu)點：體積小，負載大，減少占用PCB板的面積。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKC尺寸：12.9×12×9.9mm3重量：約4克功耗：0.55W觸點型式：1A，1C最大切換電流：30A電壽命：20萬次沖擊：30g6ms振動：6g，10～500Hz典型應(yīng)用：中央門鎖、雨刮控制、發(fā)動機控制優(yōu)點：體積小，負載大，耐溫高，有回流焊型產(chǎn)品可供選擇。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKC雙繼電器尺寸：23.5×12.9×9.9mm3重量：8克功耗：0.55W觸點型式：2A，2C最大切換電流：30A電壽命：20萬次沖擊：30g6ms振動：6g，10～500Hz結(jié)構(gòu)：雙獨立磁路系統(tǒng)優(yōu)點：體積小，負載大，耐溫高，有回流焊型產(chǎn)品可供選擇。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKD/KDV（16F/FV）尺寸：17.5×16.9×13.2mm3（雙繼電器）17.5×16.9×13.2mm3（單繼電器）22.8×22.3×20.4mm3（靜音繼電器）功耗：0.56W/0.81W重量：雙、單、靜音繼電器分別為約10克,5克,15克觸點型式：2C（雙、靜音繼電器）/1C（單繼電器）最大切換電流：25A電壽命：20萬次典型應(yīng)用：車窗電機，中央門鎖等特點：雙繼電器，兩個獨立磁路。有單繼電器可供選擇。有靜音型產(chǎn)品，動作聲音小，沒有噪音污染。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKM/KS尺寸：15×17.5×19.5mm3（塑封型）16×13×18mm3（敞開型）重量：8克（敞開型）12克（塑封型）功耗：1.1W觸點型式：1A，1B，1C，1U，1V，1W最大切換電流：1C：20A/10A電壽命：20萬次典型應(yīng)用：閃光燈控制，儀器儀表，車窗電動機控制，中央門鎖等優(yōu)點：有多種腳位和歐式和美式規(guī)格可供選擇。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKW尺寸：15.7×12.5×14mm3重量：約6克功耗：0.6W觸點型式：1A，1C，最大切換電流：15A電壽命：20萬次典型應(yīng)用：中央門鎖、車鏡調(diào)整、轉(zhuǎn)向燈控制、自動門窗等優(yōu)點：體積小，負載大，使用范圍廣。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKW-SH尺寸：15.7×12.5×14mm3重量：約6克功耗：1.0W觸點型式：1U（雙常開），最大切換電流：2×6A電壽命：20萬次典型應(yīng)用：中央門鎖、防盜器、車內(nèi)照明燈控制等優(yōu)點：雙常開型，適合同時控制兩路燈負載。宏發(fā)汽車繼電器簡介PCB汽車繼電器---HFKP尺寸：19×23.5/24×18.2mm3（敞開型）22×26.5×22.3mm3（塑封型）重量：約20克功耗：1.6W（標準型），1.2W（靈敏型）觸點型式：1A，1C最大切換電流：60A電壽命：10萬次應(yīng)用：轉(zhuǎn)向燈/危險信號燈/緊急剎車燈/汽車空調(diào)、電磁閥控制，螺線管啟動開關(guān)優(yōu)點：負載電流大，可用于大電流場合或需高壽命的場合；有多種腳位和歐式和美式規(guī)格可供選擇宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---HFV6尺寸：23×15.5×25.4mm3重量：約22克功耗：1.4W，1.6W，1.8W觸點型式：1A，1C最大切換電流：30A額定負載：20A/10A27Vd.c.（24V功率型）電壽命：10萬次應(yīng)用：風扇、加熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)優(yōu)點：體積小、負載電流大。宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---24F尺寸：22.5×15.5×25.2mm3重量：約21克功耗：1.3W，1.5W觸點型式：1A，1C最大切換電流：20A額定負載：20A/10A14Vd.c.電壽命：10萬次應(yīng)用：風扇、A/C壓縮離合器、油泵控制、照明系統(tǒng)優(yōu)點：體積小、負載電流大，宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---HFV4尺寸：26.2×26.2×23.7mm3重量：約35克功耗：1.6W觸點型式：1A，1C最大連續(xù)電流：60A額定負載：40A/30A14Vd.c.電壽命：10萬次應(yīng)用：風扇、大燈、油泵控制、電池短路裝置優(yōu)點：多種安裝方式，多種封裝形式可供選擇宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---HFV7A尺寸：26.5×26.5×25.2mm3重量：約38克功耗：1.6W，2.0W觸點型式：1A，1C最大切換電流：60A額定負載：50A/30A14Vd.c.電壽命：10萬次應(yīng)用：風扇、主燈、油泵控制、電池斷路裝置優(yōu)點：工作溫度高，兩種封裝、兩種觸點形式供選擇宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---HFV8尺寸：28×28×25.5mm335.5×35.5×45mm3重量：約22克/37克功耗：1.3W觸點型式：1A，1C最大切換電流：40A額定負載：40A/3014Vd.c.電壽命：10萬次應(yīng)用：風扇、油泵控制、A/C壓縮離合器、照明系統(tǒng)優(yōu)點：兩種封裝、兩種觸點形式供選擇宏發(fā)汽車繼電器簡介插入式汽車繼電器---HFV7尺寸：26.5×26.5×25.2mm3重量：約38克功耗：1.6W，2.0W觸點型式：1A最大切換電流：70A額定負載：70A14Vd.c.（高負載型）電壽命：10萬次應(yīng)用：冷卻風機、電力分配控制系統(tǒng)優(yōu)點：體積小、負載電流大。