摘要：在通訊設(shè)備、自動裝置、家用電器、汽車電子裝置等凡是需要電路轉(zhuǎn)換功能的地方，都可以選用繼電器。由于應(yīng)用領(lǐng)域很廣，不同用戶對繼電器的要求千差萬別。為滿足各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的使用要求，各繼電器生產(chǎn)廠家開發(fā)了許多不同型號、不同規(guī)格、不同使用性能的繼電器；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新結(jié)構(gòu)、高性能、高可靠的繼電器不斷地涌現(xiàn)。面對品種規(guī)格繁多的繼電器產(chǎn)品，如何合理選擇、正確使用，將直接影響到整機(jī)的性能、可靠性。如何合理選用繼電器？首先要深入分析、研究整機(jī)的使用條件、技術(shù)要求，按照“價值工程”原理，合理地提出入選繼電器產(chǎn)品必須達(dá)到的技術(shù)性能。我們的技術(shù)人員、銷售人員應(yīng)介入繼電器的選型，發(fā)揮我們的優(yōu)勢，當(dāng)好參謀，做好售前、售后服務(wù)?？梢园聪率鲆c(diǎn)，逐項(xiàng)開展分析、研究：外形及安裝方式、安裝尺寸；輸入?yún)⒘?；輸出參量；環(huán)境條件；安全要求；可靠性要求。下面按上述要求分別闡述。
　　
　　一、外形、安裝方式、安裝尺寸
　　
　　繼電器的外形、安裝方式、安裝尺寸品種很多，用戶必須按整機(jī)的具體要求，提出具體的安裝面積，允許繼電器的高度、安裝方式、安裝尺寸。這是選擇繼電器首先要考慮的問題。以下幾個問題，選用時應(yīng)予以注意：
　　
　?。?）.對于PC板式引出腳；腳間距大都為2.54×n(n=1、2、3……，以下同)，如JZW5；也有2.5n，如JZG2-2/B；也有不符合標(biāo)準(zhǔn)間距的繼電器，如MR72。引出腳的長度一般為3.5。
　　
　?。?）.引出腳的可焊性、繼電器的抗焊接熱、引出腳相對底座的不垂直度等應(yīng)有嚴(yán)格的要求。
　　
　?。?）.快連接式繼電器；快連接引出腳通常有250#（6.35×0.8）、187#（4.75×0.5）2種。這類引出腳要特別注意插拔力要求，250#引出腳：拔力矩＞10kg.cm;187#引出腳：拔力矩＞5kg.cm。
　　
　　二、輸入?yún)⒘?br />　　
　　不同種類的輸入?yún)⒘?，是選擇繼電器型號的重要依據(jù)。常見的輸入?yún)⒘康姆N類有：
　　
　?。?）．交流輸入?yún)⒘俊．?dāng)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：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，吸動電壓有明顯差異。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，為40℃到65℃，確定環(huán)境溫度的計(jì)算公式：t1≤t2-t3-150C；注：t1：繼電器zui高環(huán)境溫度，0C；t2：漆包線、絕緣材料zui高允許長期工作溫度0C（B級為1300C；F級為1550C）t3：繼電器平均溫升，0C。
　　
　?。?）．直流輸入?yún)⒘?。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……）有關(guān)，確定繼電器靈敏度應(yīng)十分謹(jǐn)慎，不可片面強(qiáng)調(diào)靈敏度，而犧牲其他性能。當(dāng)對靈敏度要求不高時，可采用一般靈敏度的直流繼電器；當(dāng)靈敏度要求較高，輸出功率為強(qiáng)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(dāng)要求高靈敏度（如0.2W以下），可采用混合繼電器、極化繼電器。但混合繼電器的價格較高，體積較大；極化繼電器環(huán)境適應(yīng)性較差，負(fù)載能力不高。當(dāng)輸入電壓持續(xù)時間較長，如幾個小時、幾天、幾個月、建議采用磁保持繼電器。有幾個好處：節(jié)省輸入電能；降低繼電器溫升；提高環(huán)境適應(yīng)性。但要求輸入量為脈沖，有極性要求，輸入線路復(fù)雜化。如磁卡電表用繼電器、衛(wèi)星電源控制用繼電器，繼電器觸點(diǎn)在一種導(dǎo)通狀態(tài)下可連續(xù)工作幾十小時，幾個月，采用磁保持很合算。在電能消耗嚴(yán)加控制的場合下，經(jīng)常采用磁保持繼電器。當(dāng)輸入?yún)⒘款l率達(dá)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(dá)50次/秒，價格低廉，但觸點(diǎn)負(fù)載能力低，一般只能達(dá)50mA、28VDC；極化繼電器、固態(tài)繼電器、切換速度可達(dá)100次/秒，工作可靠，但價格高，體積較大；
　　
　?。?）．溫度變化影響：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zui大值，吸動電壓相應(yīng)升高；溫度降到極限低溫時，釋放電壓趨于zui小值，吸動電壓會有所降低。極限高溫下的不吸動或吸合不可靠；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，因吸動安匝，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(shí)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。
　　
　　（4）．固體器件開關(guān)激勵：a.固體器件開關(guān)的負(fù)載能力必須與被激勵繼電器的線圈相適應(yīng)，且留有充分的裕量（一般為2倍）。b.固體器件開關(guān)接通時，激勵回路電壓分配必須確保繼電器線圈上的實(shí)際激勵電壓值符合額定工作電壓要求。c.固體器件開關(guān)關(guān)斷時，激勵回路的漏電流必須小于繼電器的zui小釋放電流。d.固體器件開關(guān)反向耐壓必須與50～80V峰值電壓相適應(yīng)，且具有必要的余量。由于繼電器線圈斷電瞬間，會產(chǎn)生很高的浪涌電壓，有時可達(dá)1500V，為將電壓峰值限制在50～80V之內(nèi)，必須采用適當(dāng)?shù)囊种拼胧?。低壓激勵與高壓輸出隔離：現(xiàn)代工業(yè)自動控制系統(tǒng)中，往往以低壓回路的固體器件開關(guān)控制小型中間繼電器的輸入，再用該繼電器的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換220VAC或380VAC感性負(fù)載回路（如電磁鐵、接觸器線圈……），實(shí)現(xiàn)自動控制和保護(hù)功能。中間繼電器實(shí)際上承擔(dān)了低壓、高壓隔離并轉(zhuǎn)換感性負(fù)載功能。選用此類中間繼電器，必須具備良好的絕緣抗電水平和長期耐受高、低溫、潮濕、砂塵及有害氣體作用的能力。一般說來，抗惡劣環(huán)境能力，可由密封措施與必要的防護(hù)手段加以保證；絕緣抗電水平可由絕緣間隙、配電距離嚴(yán)格的控制、認(rèn)定得以保證。
　　
　　（5）．互相干擾、誤動作：在印刷電路板上高密度組裝多種繼電器，特別是含有大型電磁鐵或接觸器產(chǎn)品時，有可能產(chǎn)生電磁互感，導(dǎo)致繼電器誤動作；也可能由于其活動部分的沖擊，振動而導(dǎo)致其他繼電器的誤動作。對于靈敏型、簡易通用繼電器產(chǎn)品的安裝，相關(guān)位置的安排，要特別留意。遠(yuǎn)距離有線激勵方式：自動振鈴電路、門鈴型布線激勵方式等均屬于此類。由于激勵用的連接導(dǎo)線較長，應(yīng)充分考慮連接導(dǎo)線的電壓降對實(shí)際激勵值的影響，確保加在繼電器線圈上的實(shí)際激勵值達(dá)到規(guī)定的額定電壓工作值的要求。
　　
　　三、輸出參量
　　
　　國內(nèi)大多數(shù)繼電器負(fù)載能力，只標(biāo)zui大純阻性負(fù)載，這給用戶在選擇繼電器負(fù)載時，產(chǎn)生二種誤解，導(dǎo)致選型失誤。誤解之一是：用戶實(shí)用的往往不是純阻負(fù)載，而是感性的、燈的、電機(jī)的或容性的負(fù)載，負(fù)載大小等同或接近于阻性負(fù)載；誤解之二是：負(fù)載可以從低電平到額定負(fù)載，均能適應(yīng)。應(yīng)該指出，能可靠轉(zhuǎn)換10A阻性負(fù)載的繼電器，不可轉(zhuǎn)換10A的感性負(fù)載，不一定能可靠轉(zhuǎn)換10mA的負(fù)載。因?yàn)椴煌再|(zhì)負(fù)載條件下的電接觸失效機(jī)理是截然不同的。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，觸點(diǎn)故障是繼電器失效的主要原因。正確理解觸點(diǎn)在不同負(fù)載類型、不同負(fù)載大小條件的電接觸特性、失效現(xiàn)象及失效機(jī)理，統(tǒng)一制造方與用戶的認(rèn)識，對提高繼電器工作的可靠性，尤為重要。制造廠應(yīng)改進(jìn)觸點(diǎn)負(fù)載的標(biāo)識、內(nèi)容，對不同負(fù)載類型應(yīng)分別標(biāo)注。
　　
　　1．白熾燈----由于白熾燈鎢絲冷態(tài)電阻很小，接通瞬間的浪涌電流高達(dá)穩(wěn)態(tài)電流15倍。如此大的浪涌電流會使觸點(diǎn)迅速燒蝕，甚至產(chǎn)出熔焊失效。一般可串入限流電阻來減少浪涌電流。
　　
　　2．電機(jī)負(fù)載----電動機(jī)靜止時輸入阻抗很小，啟動瞬間浪涌電流很大。電流注入后，電流和磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電動機(jī)啟動后，產(chǎn)生內(nèi)部電動勢，致使觸點(diǎn)電流趨于減小，關(guān)斷時，觸點(diǎn)間出現(xiàn)反電勢，常常會引起拉弧，造成觸點(diǎn)燒蝕。不過，電機(jī)是緩慢地停下來，電機(jī)內(nèi)部貯存的電磁能，動能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉一部分，反電勢不會太高。
　　
　　3．感性負(fù)載----電感器、電磁鐵、接觸器線圈、軛流圈等都是感性負(fù)載。接通瞬間，電磁線圈有抑制電流上升的功能，不會出現(xiàn)浪涌電流；但關(guān)斷時，貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點(diǎn)間燃弧消耗掉，這將導(dǎo)致觸點(diǎn)燒蝕，金屬轉(zhuǎn)移、沾結(jié)。采用RC網(wǎng)絡(luò)、二極管，壓敏電阻等觸點(diǎn)保護(hù)裝置可減少觸點(diǎn)的燒蝕。
　　
　　4．容性負(fù)載----容性電路的充電電流可能非常大，開始時，電容器類似短路，其電流僅受線路電阻的限制。有時，用戶并未意識到其負(fù)載是容性的，實(shí)際上，長的傳輸線、消除磁干擾的濾波器、電源等都是強(qiáng)容性的。串聯(lián)限流電阻，可以減少接通瞬間的浪涌電流。
　　
　　5．直流負(fù)載----直流負(fù)載比交流負(fù)載難斷開，因?yàn)殡妷翰贿^零，觸點(diǎn)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(diǎn)嚴(yán)重?zé)龘p。直流負(fù)載繼電器觸點(diǎn)間隙應(yīng)設(shè)計(jì)大些。滅弧措施也經(jīng)常被采用。
　　
　　6．低電平----低電平一般指開路電壓為10～100mV；觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換電流為微安級到10mA。由于吸附在觸點(diǎn)表面的有機(jī)物、化合物，難以在轉(zhuǎn)換負(fù)載時消除，導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸電阻大而不穩(wěn)定，觸點(diǎn)壓降遞增。有效的解決辦法是：選擇軟化電壓低的觸點(diǎn)材料；表面鍍1到3u的金。從工藝上保證觸點(diǎn)表面潔凈；控制繼電器內(nèi)部有害氣體的含量。但繼電器成本將大幅度上升。
　　
　　四、環(huán)境條件
　　
　　環(huán)境溫度導(dǎo)致繼電器失效方式有如下幾個方面：
　　
　　高溫條件下，絕緣材料軟化、熔化；低溫條件下，材料龜裂。絕緣抗電性能下降，以致失效。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(dǎo)致吸合、釋放失控，觸點(diǎn)接觸不良或不接觸。
　　
　　化學(xué)氣氛污染----環(huán)境氣氛中的有機(jī)蒸氣、氧氣、二氧化硫、鹽霧等，對繼電器觸點(diǎn)、金屬零件、線圈、絕緣零件有侵蝕性影響，導(dǎo)致觸點(diǎn)電接觸不良，以致失效；導(dǎo)致線圈引線銹蝕斷線、絕緣水平下降。
　　
　　機(jī)械振動----繼電器在強(qiáng)動力設(shè)備周圍、在運(yùn)輸途中都會遇到一定頻率范圍、加速度值的振動；隨機(jī)振動可代表導(dǎo)彈、高推力噴氣機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的現(xiàn)場振動應(yīng)力作用。
　　
　　沖擊----繼電器在運(yùn)輸、搬運(yùn)、使用中經(jīng)常會受到機(jī)械沖擊的作用。
　　
　　加速度----考核繼電器在恒加速度應(yīng)力作用下能否正常工作的能力。在常規(guī)地面電子設(shè)備上應(yīng)用的繼電器，一般不考核恒加速度的影響。此處不詳述，大家知道有這回事就可。在航空，航天電子裝置中使用的繼電器，恒加速度的影響不能忽視。
　　
　　五、安全要求
　　
　　繼電器在設(shè)計(jì)、選用時，對安全要求，應(yīng)予以充分重視，尤其是中、強(qiáng)功率繼電器。主要考核以下幾個重點(diǎn)：1．絕緣材料----要求具有阻燃性能；耐溫等級溫度上限≥zui高環(huán)境溫度+線圈溫升+15℃。2．觸點(diǎn)過負(fù)載能力----觸點(diǎn)應(yīng)能100次成功（交流為200次）切換兩倍額定負(fù)載電流。3．絕緣抗電水平----繼電器各導(dǎo)電部分之間的絕絕電阻一般應(yīng)：＞100MΩ；＞500MΩ；＞10000MΩ。繼電器各導(dǎo)電部分之間的絕緣應(yīng)能承受使用中可能出現(xiàn)的zui高峰值電壓而不損壞，漏電流不得超過100uA(或1mA)；也不允許有飛弧，閃絡(luò)或擊穿而引起的損壞。尤其是線圈和觸點(diǎn)間的耐壓，爬電距離應(yīng)特別注意。當(dāng)用繼電器的觸點(diǎn)切換220v或380v感性負(fù)載時，線圈與觸點(diǎn)間的耐壓往往要求高于4000Vac。