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干簧管继电器是什么?

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继电器分为机械继电器与半导体继电器,今天我们这里不对概念详细展开,先在头脑中有个大概的分类。(下图来源松下官网)


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在BMS的绝缘检测电路上面,我们经常使用一种叫做光MOS(PhotoMOS)的器件,用来做电阻桥的切换开关,它属于半导体继电器。


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例如Panasonic的AQV258,是一种我们常选用的型号,如下图所示。


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PhotoMOS是一种半导体继电器,其中LED作为输入,而MOSFET作为输出,不过我们今天主要讨论的不是PhotoMOS。(下图来源松下官网)


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最近几年绝缘检测电路上又出现了另外一种器件,被称为干簧管继电器、磁簧开关继电器、Reed Relays等(如下图所示);它同样被用于电阻桥臂的切换开关。


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干簧管继电器属于机械继电器的一种,但与传统的电磁继电器结构是不一样的;下图为传统的电磁继电器结构图。


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干簧管继电器由磁簧开关与线圈两部分组成,相比其他类型的继电器更加小巧,能效更高;下面详细介绍其结构组成与原理。磁簧开关磁簧开关(Reed Switch),也称为干簧管,先看一些磁簧开关的产品,图片来源于力特官网。


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如下图所示(图片来源于网络),磁簧开关由两个磁簧片组成,它们被密封在一个玻璃管内部;两个磁簧片在玻璃管中间端部有一个触点重叠区域,且默认距离一小段空隙;玻璃管内部填充惰性气体,例如氮气,防止氧化;为了提高电击穿强度,玻璃管内部还可以抽成真空状态。


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磁簧片本体由镍铁合金制成,在两个磁簧片的触点重叠区域表面镀有铑或钌等硬金属,起到耐磨的作用。将磁簧开关放置在磁场中,当两个磁簧片被磁场磁化成相反极性,二者产生吸引力,触点克服弹性力而接触闭合;同样,当磁场消失后,触点就被弹性力拉开了。(下图来源于百度百科)


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线圈为了让磁簧开关可以人为控制闭合或打开,将线圈缠绕在玻璃管的表面,给线圈通电,这样就形成了一个电磁铁,进而产生磁场让磁簧开关动作。


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干簧管继电器的寿命比半导体开关要短,但比一般的电磁继电器要长很多,下图中是某个型号的干簧管继电器的操作参数,可多达百万次开关。


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目前干簧管继电器比较常见的厂家为Littelfuse、Standex Meder,最近暴力拆解了一个Standex Meder的KT系列的某个型号,如下图所示:实际拆解时将中间位置的玻璃管弄碎了,一端的簧片掉了出来;可以明显看到玻璃管外部缠绕着的线圈,以及最外部的塑封层。


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总结:电桥法上面使用干簧管继电器的理由是无论负载端或是输入\输出,它都具有更高的绝缘与耐压;以上所有,仅供参考。



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