Guide för val av PCB-relä: regler för spole, kontakt, belastning och värme att kontrollera

Slutsats först: ett PCB-relä presterar bara så bra som den värsta belastningen, omgivningstemperaturen inuti kapslingen och den spoledrivningsmarginal du ger det. Välj mellan sex parametrar, verifiera två av dem vid din maximala omgivningstemperatur och behandla varje siffra för omkopplingslivslängd på databladet som giltig endast under de belastningsförhållanden som är tryckta bredvid den.

Det misslyckande som startar de flesta sökningar efter en urvalsguide ser ut så här. Ett apparatkort på 16 A verifieras vid 25 C med en resistiv belastning, och reläet är klassat till 16 A vid 250 VAC för 30 000 operationer. I produktionen är belastningen en omkopplingsförsörjning med en 20 A inrush, höljet når 70 C, och förartransistorn sjunker 0,7 V av 12 V-skenan. Kontakten svetsar i månad sju, och reläet får skulden istället för klassificeringsvillkoren.

Avsnitten nedan täcker de siffror som faktiskt avgör om ett genomgående hål eller SMT-relä överlever, och när en låsande, förseglad eller 105 C-version är värd extrakostnaden.

Sex parametrar som bestämmer val av PCB-relä

Arbeta igenom dessa i ordning. Var och en kan eliminera en kandidat innan du lägger ner tid på fotavtrycksritningar.

Två av dessa behöver bänkbekräftelse snarare än databladsläsning: måste-driftspänning vid din lägsta matningsskena och kontakttemperaturökning under den verkliga belastningen.

Spoledrift: Design för den måste-driftspänning, inte den nominella

En 12 VDC-spole är inte garanterad att dra in vid 12 V. Spänning som måste användas är typiskt specificerad runt 75 % av nominellt vid 20 C, alltså ungefär 9 V. Kopparresistansen ökar med cirka 0,4 % per grad Celsius, så en spole som sitter vid 85 C har märkbart högre lindningsresistans, drar mindre spänning och utvecklar mindre magnetström från densamma. Kontakttrycket sjunker också när delar expanderar, så kontaktmotståndet kryper upp samtidigt.

Den praktiska regeln är att ge spolen minst 90 % av nominellt när utbudet är som minimum och kortet är som hetast. För en 12 V-skena, budgetera regulatortoleransen, transistormättnadsspänningen (0,3 till 0,7 V för en bipolär drivenhet, mycket mindre för en MOSFET) och eventuella kontakt- eller seriefall. Under ungefär 80 % kan du förvänta dig prat eller ett missat inhopp på den kalla sidan av intervallet.

Release beter sig annorlunda. En frihjulsdiod är standardskyddet, men den förlänger släpptiden med några millisekunder. En diod plus zener eller en RC-dämpare släpper snabbare, till priset av extra delar och en högre toppspänning på drivenheten. Om reläet måste falla ut i ett definierat fönster, testa det verkliga snubbernätverket istället för att anta.

Kontaktbelastning och nedstämpling: Inrush och DC Arcs

Kontaktbetyg beror på belastningstyp, och belastningstyp är vad de flesta kortlistor ignorerar. Glödlampor och kapacitiva strömförsörjningar drar inkopplingsströmmar 10 till 20 gånger stationärt värde under några millisekunder; motorer drar 6 till 8 gånger. Ett relä som uppmanas att byta dessa belastningar behöver en testsiffra för inrush, inte bara den kontinuerliga värderingen.

DC-belastningar är hårdare. En AC-ljusbåge släcks vid varje nollgenomgång, ungefär 100 eller 120 gånger i sekunden. En likströmsbåge gör det inte, så samma relä som är klassificerat 16 A vid 250 VAC får endast klassificeras från 5 till 10 A vid 30 VDC. Om din applikation byter DC, börja från DC-klasstabellen och reducera igen för induktiva belastningar.

Materialvalet följer belastningen. AgSnO2 motstår svetsning under lampa och kapacitiv inströmning, vilket är anledningen till att det visas på apparatomkopplande reläer. AgNi passar resistiva och lätta induktiva belastningar. Guldplätering hör hemma i torra kretsar, såsom lågnivåsignalvägar där oxidfilmer skulle orsaka intermittent kontakt; det är fel val för alla laster som bär verklig ström. Förgrenade kontakter hjälper där en kontakt måste fungera tillförlitligt vid både låg och måttlig ström, eftersom två kontaktpunkter ger en andra chans att skapa.

Spärrande eller monostabil: Bestäm med Standby Power Budget

Ett monostabilt relä håller endast position medan ström flyter genom spolen. En 12 V-spole med en kapacitet på 400 mW drar ungefär 33 mA kontinuerligt, vilket är 0,4 W värme inuti en sluten kapsling och en verklig kostnad i en mätare eller batteridriven produkt med flera reläer. Ett magnetiskt låsrelä ändrar tillstånd med en 10 till 50 ms puls och håller sedan med noll hållström.

Avvägningen är att driva komplexitet och statens beteende. Låsande reläer behöver en polaritetsomkastande puls, vanligtvis från en H-brygga eller två transistorer, och pulsen måste vara tillräckligt lång för att slutföra den mekaniska överföringen. I utbyte stannar kontakten där den var genom ett strömavbrott, vilket är precis vad elmätare och belysningskontroller vill ha. En enkelspolad version använder en lindning och omvänd polaritet; en dubbelspolad version använder två lindningar, vilket förenklar föraren till två låga växlar. FH31L-familjen erbjuder både enkelspolade och dubbelspolade alternativ, så en design kan ändra körstil utan att ändra fotavtrycket.

FH31L 80A låsrelä för smarta mätare IEC62052-31 UC2-låsrelä med 80 A-omkopplare och enkel- eller dubbelspolsalternativ, som syftar till design med smarta mätare där körstilen kan ändras utan att påverka fotavtrycket. Visa produkt →

Mekanisk passning, tätning och certifiering

Footprint-kompatibilitet är där likvärdiga reläer skiljer sig åt. Två 16 A strömreläer kan dela samma stiftdelning samtidigt som de skiljer sig i stiftlängd, stiftdiameter, kroppshöjd och om terminalerna sitter i en tätad bas. Verifiera den mekaniska ritningen mot din brädkontur snarare än mot ett annat artikelnummer, och kontrollera höjden mot höljet innan verktyget skärs.

Tätning har betydelse om monteringen tvättas efter lödning. Ett flussäkert lock håller flussmedel och rengöringsvätska borta från kontakterna; en plastförseglad version tål också vattenbaserad rengöring och konform beläggning. Ett öppet dammskydd gör det inte, och instängd fukt tenderar att dyka upp senare som kontaktmotståndsdrift.

Certifiering är en del av urvalet, inte en eftertanke. UL-, TUV- och CQC-godkännanden är kopplade till specifika modeller och klassificeringar, och en 105 C-spolversion kan vara en separat filpost från standardversionen 85 C. För exportmarknader, bekräfta ROHS- och REACH-dokumentation i förväg. För en genväg på standardfotavtryck och monteringsstilar Reläområde för PCB-montering grupperar delar efter terminallayout snarare än efter nuvarande betyg, vilket gör den första kortlistan snabbare. FH14T, klassad 17 A och kompatibel med UL, TUV och CQC, är en användbar referenspunkt för hur ett fullt dokumenterat 105 C effektrelä ser ut.

FH14T 17A PCB Power Relä med UL TUV CQC Ultralitet PCB-relä klassat 17 A med UL klass F-isolering och modeller upp till 105°C, användbart vid certifierad strömbrytning och val av dokumentationsguide. Visa produkt →

Matcha reläet med applikationen

Urvalsprioriteringar skiftar med slutprodukten. Tabellen nedan är ett startfilter, inte en specifikation.

När en katalogdel kommer nära men inte riktigt passar, är det sista alternativet en modifierad konfiguration: annan spolresistans eller spänning, ett specifikt kontaktmaterial, en längre terminal eller ett annat lock. Anpassade reläkonfigurationer är värda att kontrollera innan en omkonstruktion, eftersom ett byte av spole eller terminal vanligtvis är snabbare och billigare än att flytta till en annan reläplattform. För smarta hemkort är W33 en vanlig utgångspunkt för 16 A-växling med inrush-marginal.

W33 10A strömrelä för smarta hem och vitvaror Kompakt PCB-relä klassat 5 A/10 A vid 250 VAC, med över 6 mm krypning och TV-5 78 A-inkoppling för byte av smarta hem eller apparater. Visa produkt →

Släpp checklista innan du fryser stycklistan

1. Reproducera den verkliga belastningen, inklusive startström och kopplingsfrekvens, i ett uthållighetstest.
2. Mät spänningen som måste fungera med matningen på minimum och kortet vid maximal omgivning.
3. Bekräfta fotavtryck, stiftlängd och kroppshöjd mot den mekaniska ritningen på en bar bräda.
4. Kontrollera att certifieringsfilen täcker den exakta modell, spolspänning och temperaturversion som beställts.
5. Få det elektriska livsvillkoret skriftligt: ​​belastningstyp, spänning, ström, effektfaktor och omgivning.
6. Kvalificera en andra källa eller ett paketalternativ med samma fotavtryck innan volymproduktion.

Vanliga frågor: Frågor om val av PCB-relä

Val av PCB-relä belönar ingenjören som läser betygsvillkor istället för rubriknummer. Spika belastningstypen, den värsta spolspänningen och den mekaniska ritningen, och de flesta överraskningar som finns kvar i fältet försvinner. Zhejiang Fanhar Electronics tillverkar kraft-, låsnings-, industri-, nyenergi-, signal-, fordons- och halvledarreläer på automatiserade linjer, tillsammans med strömtransformatorer och shuntar, och stöder förfrågningar om spole-, kontakt- och terminalvarianter när en katalogdel landar nära kravet.