Panduan Pemilihan Relai PCB: Aturan Kumparan, Kontak, Beban, dan Termal yang Harus Diperiksa

Kesimpulan pertama: relai PCB hanya berfungsi sebaik beban terburuk, suhu sekitar di dalam selungkup, dan margin penggerak koil yang Anda berikan. Pilih enam parameter, verifikasi dua di antaranya pada suhu ambien maksimum Anda, dan perlakukan setiap angka masa pakai peralihan pada lembar data sebagai valid hanya pada kondisi beban yang tercetak di sampingnya.

Kegagalan yang memulai sebagian besar pencarian panduan pemilihan terlihat seperti ini. Papan peralatan 16 A diverifikasi pada 25 C dengan beban resistif, dan relai diberi nilai 16 A pada 250 VAC untuk 30.000 operasi. Dalam produksi, bebannya adalah suplai switching dengan arus masuk 20 A, casing mencapai 70 C, dan transistor driver turun 0,7 V dari rel 12 V. Kontak dilas pada bulan ketujuh, dan relai yang disalahkan, bukan kondisi rating.

Bagian di bawah ini mencakup angka-angka yang benar-benar menentukan apakah relai lubang tembus atau relai SMT dapat bertahan, dan apakah versi pengunci, tersegel, atau 105 C sepadan dengan biaya tambahannya.

Enam Parameter Yang Menentukan Pemilihan Relai PCB

Selesaikan ini secara berurutan. Masing-masing dapat menghilangkan kandidat sebelum Anda menghabiskan waktu untuk menggambar tapak kaki.

Dua di antaranya memerlukan konfirmasi bangku daripada pembacaan lembar data: tegangan yang harus dioperasikan pada rel suplai terendah, dan kenaikan suhu kontak di bawah beban sebenarnya.

Coil Drive: Didesain dengan Tegangan yang Harus Dioperasikan, Bukan Tegangan Nominal

Kumparan 12 VDC tidak dijamin dapat menarik tegangan 12 V. Tegangan yang harus dioperasikan biasanya ditentukan sekitar 75% dari nominal pada 20 C, jadi kira-kira 9 V. Resistansi tembaga meningkat sekitar 0,4% per derajat Celcius, sehingga kumparan yang berada pada suhu 85 C memiliki resistansi belitan yang jauh lebih tinggi, menarik lebih sedikit arus dari tegangan yang diberikan sama, dan mengembangkan gaya magnet yang lebih sedikit. Tekanan kontak juga turun seiring dengan mengembangnya bagian-bagian, sehingga resistensi kontak juga meningkat pada saat yang bersamaan.

Aturan praktisnya adalah memberikan koil setidaknya 90% dari nominal ketika pasokan minimum dan papan berada pada titik terpanas. Untuk rel 12 V, anggarkan toleransi regulator, tegangan saturasi transistor (0,3 hingga 0,7 V untuk driver bipolar, jauh lebih sedikit untuk MOSFET), dan penurunan konektor atau seri apa pun. Di bawah sekitar 80%, diperkirakan akan ada obrolan atau pergerakan yang terlewat di sisi dingin kisaran.

Rilis berperilaku berbeda. Dioda freewheeling adalah perlindungan standar, namun memperpanjang waktu pelepasan beberapa milidetik. Dioda plus zener atau snubber RC dilepaskan lebih cepat, dengan mengorbankan komponen tambahan dan tegangan puncak yang lebih tinggi pada driver. Jika relai harus keluar dalam jendela yang ditentukan, uji jaringan snubber sebenarnya alih-alih berasumsi.

Beban Kontak dan Penurunan Daya: Arus Masuk dan Busur DC

Peringkat kontak bergantung pada jenis muatan, dan jenis muatan adalah hal yang diabaikan oleh sebagian besar daftar pilihan. Lampu pijar dan catu daya kapasitif menarik arus masuk 10 hingga 20 kali lipat nilai kondisi tunak selama beberapa milidetik; motor menarik 6 sampai 8 kali. Sebuah relai yang diminta untuk mengganti beban tersebut memerlukan angka uji untuk arus masuk, bukan hanya peringkat kontinu.

Beban DC lebih sulit. Busur AC padam di setiap titik nol, kira-kira 100 atau 120 kali per detik. Busur DC tidak, jadi relai yang sama dengan tegangan 16 A pada 250 VAC hanya dapat diberi tegangan 5 hingga 10 A pada 30 VDC. Jika aplikasi Anda beralih DC, mulai dari tabel rating DC dan turunkan lagi untuk beban induktif.

Pemilihan material mengikuti beban. AgSnO2 menolak pengelasan di bawah lampu dan arus masuk kapasitif, itulah sebabnya AgSnO2 muncul pada relai pengalih peralatan. AgNi cocok dengan beban resistif dan induktif ringan. Pelapisan emas termasuk dalam sirkuit kering, seperti jalur sinyal tingkat rendah di mana lapisan oksida akan menyebabkan kontak terputus-putus; ini adalah pilihan yang salah untuk beban apa pun yang membawa arus nyata. Kontak bercabang membantu ketika kontak harus bekerja dengan andal pada arus rendah dan sedang, karena dua titik kontak memberikan kesempatan kedua untuk menghasilkan.

Latching atau Monostable: Tentukan Anggaran Daya Siaga

Relai monostabil hanya mempertahankan posisinya ketika arus mengalir melalui kumparan. Kumparan 12 V dengan daya 400 mW menarik sekitar 33 mA secara terus menerus, yaitu 0,4 W panas di dalam wadah tertutup dan biaya sebenarnya dalam satu meter atau produk bertenaga baterai dengan beberapa relai. Relai pengunci magnet mengubah keadaan dengan pulsa 10 hingga 50 ms dan kemudian bertahan dengan arus penahan nol.

Pertukarannya mendorong kompleksitas dan perilaku negara. Relai pengunci memerlukan pulsa pembalikan polaritas, biasanya dari jembatan-H atau dua transistor, dan pulsa harus cukup panjang untuk menyelesaikan transfer mekanis. Sebagai imbalannya, kontak tersebut tetap berada di tempatnya meskipun terjadi gangguan listrik, yang merupakan hal yang diinginkan oleh pengukur utilitas dan pengontrol pencahayaan. Versi koil tunggal menggunakan satu belitan dan polaritas terbalik; versi koil ganda menggunakan dua belitan, yang menyederhanakan pengemudi menjadi dua sakelar sisi rendah. Keluarga FH31L menawarkan opsi koil tunggal dan koil ganda, sehingga desain dapat mengubah gaya berkendara tanpa mengubah tapaknya.

Relai Pengunci FH31L 80A untuk Meteran Cerdas Relai pengunci IEC62052-31 UC2 dengan opsi peralihan dan koil tunggal atau ganda 80 A, ditujukan untuk desain smart-meter di mana gaya penggerak dapat berubah tanpa mengubah tapak. Lihat Produk →

Penyesuaian Mekanis, Penyegelan, dan Sertifikasi

Kompatibilitas tapak adalah perbedaan antara relai yang tampak setara. Dua relai daya 16 A dapat berbagi jarak pin yang sama namun berbeda dalam panjang pin, diameter pin, tinggi badan, dan apakah terminal berada di dasar yang tertutup rapat. Verifikasikan gambar mekanis dengan garis luar papan Anda, bukan dengan nomor bagian lain, dan periksa ketinggian terhadap penutup sebelum perkakas dipotong.

Penyegelan penting jika rakitan dicuci setelah disolder. Penutup anti fluks menjauhkan fluks dan cairan pembersih dari kontak; versi bersegel plastik juga tahan terhadap pembersihan berair dan lapisan konformal. Penutup debu yang terbuka tidak dapat menutupinya, dan kelembapan yang terperangkap cenderung muncul kemudian seiring dengan penyimpangan resistansi kontak.

Sertifikasi adalah bagian dari seleksi, bukan sekedar renungan. Persetujuan UL, TUV, dan CQC melekat pada model dan peringkat tertentu, dan versi koil 105 C mungkin merupakan entri file terpisah dari versi standar 85 C. Untuk pasar ekspor, konfirmasi dokumentasi ROHS dan REACH terlebih dahulu. Untuk pintasan pada tapak standar dan gaya pemasangan, Rentang relai pemasangan PCB mengelompokkan bagian-bagian berdasarkan tata letak terminal, bukan berdasarkan peringkat saat ini, sehingga membuat daftar pendek pertama lebih cepat. FH14T, dengan rating 17 A dan sesuai dengan UL, TUV, dan CQC, adalah titik referensi yang berguna untuk melihat seperti apa relai daya 105 C yang terdokumentasi sepenuhnya.

Relai Daya PCB FH14T 17A dengan UL TUV CQC Relai PCB ultra-kecil berperingkat 17 A dengan insulasi UL Kelas F dan model hingga 105°C, berguna saat peralihan daya tersertifikasi dan pemilihan panduan dokumentasi. Lihat Produk →

Mencocokkan Relay dengan Aplikasi

Prioritas seleksi bergeser seiring dengan produk akhir. Tabel di bawah ini adalah filter awal, bukan spesifikasi.

Ketika bagian katalog sudah dekat tetapi tidak cukup pas, opsi terakhir adalah konfigurasi yang dimodifikasi: resistansi atau tegangan kumparan yang berbeda, bahan kontak tertentu, terminal yang lebih panjang, atau penutup yang berbeda. Konfigurasi relai khusus layak untuk diperiksa sebelum mendesain ulang, karena penggantian koil atau terminal biasanya lebih cepat dan lebih murah daripada berpindah ke platform relai lain. Untuk papan rumah pintar, W33 adalah titik awal yang umum untuk peralihan 16 A dengan margin lonjakan.

Relai Daya W33 10A untuk Rumah Pintar dan Peralatan Relai PCB kompak berperingkat 5 A/10 A pada 250 VAC, dengan rambat lebih dari 6 mm dan aliran masuk TV-5 78 A untuk peralihan rumah pintar atau peralatan. Lihat Produk →

Rilis Daftar Periksa Sebelum Anda Membekukan BOM

1. Mereproduksi beban nyata, termasuk arus masuk dan frekuensi peralihan, dalam uji ketahanan.
2. Ukur volume yang harus dioperasikantage dengan suplai minimum dan papan pada lingkungan maksimum.
3. Konfirmasikan tapak, panjang pin, dan tinggi badan dengan gambar mekanis pada papan kosong.
4. Periksa apakah file sertifikasi mencakup model yang tepat, volume koiltage, dan versi suhu yang dipesan.
5. Dapatkan kondisi kehidupan listrik secara tertulis: jenis beban, tegangan, arus, faktor daya, dan lingkungan.
6. Kualifikasi opsi sumber atau paket kedua dengan jejak yang sama sebelum produksi volume.

FAQ: Pertanyaan Pemilihan Relai PCB

Pemilihan relai PCB memberi penghargaan kepada insinyur yang membaca kondisi pemeringkatan, bukan nomor judul. Paku jenis beban, tegangan kumparan kasus terburuk, dan gambar mekanis, dan sebagian besar kejutan yang tersisa di lapangan akan hilang. Zhejiang Fanhar Electronics memproduksi relay daya, kait, industri, energi baru, sinyal, otomotif, dan solid state pada jalur otomatis, bersama dengan trafo dan shunt arus, dan mendukung permintaan untuk varian koil, kontak, dan terminal ketika suku cadang katalog mendekati kebutuhan.