1.用晶體三極管驅動的繼電器
1.連接方法
用晶體三極管驅動繼電器時,建議連接集電極使用。
另外,繼電器為ON時施加額定電壓、繼電器為OFF時使電壓為零是一種避免故障的使用方法。
(○)電極連接最普通的連接方法,動作穩定。 |
(△)發射極連接有時出子動作上的考慮不得己而使用在繼電器上完全不被施加電壓,晶體管也完全不導通。 |
(△)并聯連接電路整體的功率消耗增大,也需要考慮繼電器電壓。 |
2.晶體三極管的浪涌電壓對策
如果急速截斷繼電器的線圈電流,會產生急劇的高電壓脈沖。這個電壓如果超過晶體三極管的耐電壓的話,會導致晶體三極管劣化、破損。
必須連接浪涌吸收元件。使用直流繼電器時,連接二極管的效果會比較好。
作為此二極管的額定,如果平均整流電流與繼電器的線圈電流相同時,逆方向阻止電壓約為電源電壓3倍的值。
二極管的連接作為浪涌電壓對策是很好的,但是會發生繼電器斷開時間長的情況。必須縮短時,穩壓電壓在晶體三極管的CE間用穩壓二極管連接比供給電源電壓高一些的電壓的話效果會更好。
3.速動性(繼電器施加電壓的急劇上升、急劇下降特性)
繼電器線圈施加電壓不是徐徐上升的,需耍采用瞬時施加額定電壓,或使之瞬時變為零電壓的方法。
4.施密特電路(瞬間動作電路)
(波形整形電路)
當輸入信號中無瞬間動作時,在通常情況下,不妨使用施密特電路來得到瞬間動作。
要點
-
1.需要使共用發射極電阻RE的值充分小于繼電器線圈電阻。
-
2.Tr2導通時由繼電器線圈電流引起的P點的電壓和Tr2導通時P點的電壓的差會使施密特電路檢知能力滯后,設置時需要注意。
-
3.在輸入信號(Signal)有顫動等波形搖擺的情況下,請在這個施密特電路的前段連接CR定時間常數。(但是,應答速度會變慢。)
5.請避免達林頓復合連接
(高增幅率)
VCESAT會變大,所以需要引起注意。雖然不會直接導致不良,但是如果長期間或者多個數的話,這種差異會導致故障的發生。
6.線圈的殘留電壓
向線圈連接半導體(晶體三極管、UJT等),使開關工作時,繼電器線圈上有殘留電壓,這會成為恢復不良或誤動作的原因。
特別是DC線圈的斷開電壓以額定電壓的10%V以上與AC線圈相比成為低值,尤其是隨著壽命次數的增加斷開電壓一般會有降低的傾向,所以會有恢復不良的危險或觸點電壓、耐振性降低的情況。
如下圖,從晶體三極管的集電極取出信號,想要驅動其他電路時,即使是晶體三極管截斷時,在繼電器里也有微小的暗電流流動,成為前面所說的發生不良的主要原因。
2.SCR驅動繼電器
1.一般的驅動方法
SCR的驅動需要對電路靈敏度及干擾誤動作特別注意。
IGT |
: |
通過額定值3倍以上的電流可以放心。(低溫時筒要注意) |
RGK |
: |
應連接1KΩ電阻。 |
RC |
: |
可防止電源急速通電或者因于擾產生誤觸發。(dv/dt對策) |
2.控制電路的注意點(在溫度控制電路等被使用的情況)
繼電器觸點的接入與交流電源相位同步時,電氣壽命可能會極度降低,需要注意。
-
1.使用SCR使繼電器為ON、OFF時,在電源直接使用半波整流,SCR的恢復變得能夠簡單進行。
-
2.這種情況繼電器的動作時間及復位時間容易與電源頻率同步,負載通斷的時間也容易變為同步。
-
3.如溫度控制那樣負載為加熱器等大電流負荷的情況時,會變成繼電器觸點有時只在峰值通斷,有時只在零相位通斷的現象。(根據繼電器的動作和反應的差。)
-
4.所以容易出現壽命極端長和壽命極端短的偏差,所以最初的機器品質檢測很重要。
3.由外部觸點驅動繼電器
P/C板用繼電器有高靈敏度和高速動作的特性,由于外部觸點經常會發生彈跳、跳動等動作,所以在驅動時耍注意這一點。
低頻率使用時,用電容器可以使復位時間變慢,可以吸收彈跳、跳動。(但是只有電容器是不行的。一定耍和電阻連接)
4.LED(發光二極管)的串聯及并聯
1)在Ry上串聯消耗功率 : Ry共用(○)LED不良 : Ry不動作(×)低壓電路 : 在LED1.5Vdown(×)部件點數 : (○) |
2)在LED上并聯R消耗功率 : Ry共用(○)LED不良 : Ry動作(○)低壓電路 : 在LED1.5Vdown(×)部件點數 : R1(△) |
3)在Ry上并聯消耗功率 : 限流電阻R2(△)LED不良 : Ry動作安定(○)低壓電路 : 低壓電路:(○)部件點數 : R2(△) |
5.用繼電器驅動的電子線路
1.電子的無振蕩電路
以無振蕩特性為特長的繼電器的振蕩也完全屬于一般電路的無振蕩,這一點水銀繼電器也一樣。
二進制計數器電路的輸入等要求的無振蕩是電子的無振蕩,不允許有任何振蕩。這種情況時建議使用如下圖所示的電路。
只在繼電器觸點的NO觸點側或者NC觸點側中的一側發生振蕩雙穩態多諧振蕩器也不會發生反轉,在計數器電路里也能夠毫無錯誤地輸送脈沖。(但是,必須避開跨NO觸點、NC觸點兩側的跳動。)
※ |
A、B、C的線路請犀可能縮短。 |
※ |
必須注意,線圈部分的噪聲會感應在觸點部。 |
2.可控硅開關元件的驅動
在電子線路驅動三端雙向可控硅開關元件,由于沒有使電子線路和電子線路絕緣,所以容易發生誤動作、破損等問題,
通過繼電器驅動是最經濟的也是最有效果的。(光電耦合器、脈沖變壓器電路復雜)
另外,比較用繼電器直接通斷負載的情況,能夠實現長壽命化或降低電弧干擾。
需要零交叉開關特性時請使用S.S.R.(固態電路繼電器)。
6.關于電源線路
1.電源線路的穩壓
一般電子線路是非常忌諱有電源波動、電壓變動的。繼電器的電源雖然沒有達到電子線路的程度,可還是請使用規格內的波動、變動率。
電源電壓變動較大時,請插入圖-1所示的穩壓電路或定電壓電路。
繼電器消耗功率較大時,構成圖-2所示的電路效果較好。
2.通過沖擊電流降低電壓的對策
如圖所示,在設計有指示燈和電容電路中,若有沖擊電流, 觸點在閉合的瞬間會產生壓降,并伴有繼電器誤復位、偏差等情況。
這種情況需要增加變壓器的容量或濾波電路。
也可以用圖-2所示的電路解決。
圖-3的蓄電池驅動也同樣。
7.印制板設計上的注意事項
1.關于繼電器模型設計上的注意點
-
繼電器成為干擾發生源而對電子線路有影響所以請注意以下幾點。
-
請盡量使繼電器和半導體元件分開配置。
-
模型盡量短距離設計。
-
繼電器線圈的浪涌吸收元件(二極管等)請在線圈的近處配置。
-
在繼電器線圈部分的下邊盡量避免忌諱音頻信號等干擾的模型的設計。
-
在繼電器的底面等從表面看不見的部分進行全處理的話,請避免焊接時向上噴而損傷繼電器的密封。
-
即便電路圖相同,也應通過模型的設計避免繼電器線圈、指示燈等的開關對電子線路產生影響。(下圖)
孔及焊盤直徑
孔及焊盤直徑稍稍比導線直徑大時,元器件容易插入, 另外在迸行軒焊時,焊料堆積成孔眼狀,能夠增加安裝強度。下表列出了孔徑及焊盤的標準尺寸。
孔徑且焊盤的標準尺寸
單位:mm
孔徑的標準值 |
公差 |
焊盤直徑 |
0.8 |
±0.1 |
2.0~3.0 |
1.0 |
1.2 |
3.5~4.5 |
1.6 |
備注
覆銅積層板的膨脹和收縮率
覆銅積層板有縱向和橫向兩個方向,因此在進行忡孔加工或者圖形的制作等過程中,必須注意以下兒點。
與橫向相比較,縱向板加熱引起的膨脹和收縮率均低1/15?1/2,因此沖孔加工后的彎度縱向減小到1/15?1/2。縱向與橫向比較,機械強度增強 10?15%左右。因為縱向和橫向之間存在差別,在加工長萬形的圖形產晶時, 應在圖形的長的方向取縱向,井且有連接器部分的配線板應在連接器部的方向上取縱向.
2.在浸沾釬焊方法進行焊接,用焊接烙鐵對部分元器件進行二次焊接時,
可以防止焊孔堵塞現象。
3.印刷電路板本身作為連接器使用的情況
4.印刷電路板參考數據
以本公司的商品作為試用材料列舉的參考數據。
請作為P/C板布線電路設計時的參考。
導體寬度
導體允許電流由電流流過時的導體飽和溫度上升對性能的影響或安全性方面來決定。(導體寬度越窄、銅箔越薄溫度上升越大)
例如、如果溫度上升太高會使層壓板變色或特性劣化。一般導體允許電流上升溫度規定是10℃以下。有必要根據導體允許電流設計導體寬度。圖1~3表示了不同銅箔的各上升溫度電流和導體寬度的關系。
另外,要注意不要由于異常電流而超過導體的破壞電流。圖4表示導體寬度與破壞電流的關系。
導體間隔
圖6表示的是導體間隔和破壞電壓的關系。
這個破壞電壓不是基板的破壞電壓,是瞬間超過(電路間的空氣絕緣破壞)電壓。
由于在導體表面有一層焊接抗腐蝕劑等絕緣樹脂引起瞬間超過電壓變高,考慮到焊接抗腐蝕劑存在的小孔所以導體間破壞電壓有必要作為無焊接抗腐蝕劑的情況來考慮。實際在決定導體間隔上,安全率有必要取的比這個值更充裕些。
表1表示的是導體間隔的設計例。
(從JIS規格C5010解說欄摘錄)但是,如果有電用品管理法、UL規格等的安全規格的話,還是要遵守這些規定。
電磁機械繼電器主要品牌:
Omron/歐姆龍;Tyco/泰科,Panasonic/松下,HF/宏發, FANHAR/凡華等!