继电器:远未死亡

考虑到固态继电器的长寿命和印刷电路(PC)板安装机电继电器(EMRs)提供的低成本和广泛的额定值，为什么有人会为新设计指定插件式EMR呢?当然，在许多情况下，插件中继仍然是一个很好的解决方案。没错，传统的插座式机电继电器，通常基于几十年前的设计，仍然是工业和商业应用中负载切换问题的高效解决方案。

通常情况下，插座式emr具有良好的隔离性能，多极配置，多种选择，易于现场更换，且价格相对较低。下面是一些常见问题，可以帮助您确定插件EMR何时是应用程序的最佳解决方案。

我用PLC，为什么我需要继电器?

基于微处理器的系统已经彻底改变了逻辑控制的世界，它们出色地执行开关功能，但它们的输出通常不能处理许多应用程序中遇到的重负载。它们是控制继电器的理想选择，这些继电器可以切换那些灯，电机，加热器，螺线管，泵和其他负载。自从基于微处理器的控制系统开始以来，继电器的使用实际上增加了。越来越少的继电器被用于梯子逻辑，但更多的是用于负载切换。

很多时候，需要对现场现有的控制系统进行修改。也许必须增加一个或多个功能，或者必须修改电路以使系统正常运行。插件继电器和套接字通常在这种修改中发挥关键作用。

一些控制设计纯粹主义者可能会对这种想法感到畏缩，认为重新编程系统是唯一有效的解决方案;然而，在实际应用程序中，系统修改通常以其他方式完成。添加一个适当设计的外部继电器电路可能是一个快速有效的解决方案。使用一个或多个din导轨可安装螺钉端子插座，可以相对简单地在系统插框内添加所需的继电器。

为什么不使用固态溶液呢?

固态继电器在某些应用中很好，但不是所有应用。虽然固态继电器在许多应用中可以提供极长的寿命和安静、快速的运行，但如果应用得当，它们通常比同等等级的机电继电器更昂贵。如果需要切换多个负载，这种成本劣势会变得更加明显。

多极插入式机电继电器是常见的，通常成本略高于单极型号;然而，多极固态继电器的成本往往要高得多。这主要是由于继电器的结构。机电式继电器可以设计成在一个共同框架上易于容纳多组触点，所有触点都由一个线圈控制。市场上的少数多极固态继电器通常更类似于放置在一个通用封装中的多个完整的固态继电器。

电路中对常闭触点的需要也限制了固态溶液的使用。提供常闭触点的固态继电器既稀缺又昂贵。另一方面，常闭触点在插入式机电继电器上很常见。通常，机电继电器的常开触点和常闭触点之间的成本差异不大。此外，机电继电器上可随时使用双抛(C型或转换)触点。插入式机电继电器的另一个优点是，给定的继电器通常可以切换其触点上的交流和直流负载。相反，固态继电器必须专门用于切换交流负载或直流负载。

许多固态继电器也需要空间消耗散热器达到其指定的额定值，而机电继电器不需要。通过固态继电器的泄漏电流，负载永远不会完全“断开”。只要机电式继电器的触点击穿电压没有超过，就没有电流通过其打开的触点，负载就可以真正地“断开”。

固态继电器也比机电继电器更容易受到错误操作和线路上浪涌和发出的电气噪声的损坏。此外，当固态继电器失效时，它通常处于短路模式(负载电路关闭)。相反，机电式继电器最常见的故障模式是开路(负载电路开路)。在某些应用中，固态继电器无疑是最佳的解决方案。然而，对于更多的应用，机电继电器是合适的选择。

插入式继电器不是比PC板继电器贵吗?

虽然同等等级的PC板继电器的价格可能比插入式继电器低，但如果继电器必须在现场更换，最初的成本节省意义不大。在一些工业控制、电梯系统和其他设备中，需要继电器进行数百万次的操作。在这些情况下，继电器可能磨损，需要更换。

这是一个插件中继可以真正发挥作用的领域。拆焊PC板继电器和焊接一个新的继电器在现场板是不切实际的在许多情况下。这个过程可能很耗时，并且在PC板的处理、拆焊和焊接方面需要一定的技术水平。有时更换单板上包含PC板的模块是一种选择，但该模块可能比插入式继电器更昂贵。插入式emr比PC板继电器提供更多的多极配置。一个可能需要三个单极PC板继电器的开关任务可能只需要一个三极插入式继电器就可以完成，从而极大地影响了应用程序中每极的成本。这可以帮助抵消插座安装和PC板安装继电器之间的初始成本差异。

大量的插入式继电器、插座和按下键可以让用户快速轻松地移除一个继电器并插入另一个继电器。继电器的更换一般不需要工具。一些插座直接安装在机箱上，而另一些则安装在DIN导轨或PC板上。用户可选择各种类型的螺钉、快速连接、PC端子或端子焊耳的插座。根据特定的继电器、插座、安装位置和其他应用因素，如冲击和振动，可能需要某种按住机构来将继电器固定在插座上。各种类型的钢丝弹簧，塑料夹和杠杆被用作压制。

插件式emr是否提供额外的功能?

套接式继电器提供了广泛的功能。当然，他们提供了许多不同的接触等级，接触安排和线圈选项，但这只是一个开始。一些型号包含一个测试按钮，或可用于手动启动触点的标签，在排除电路故障时，这是一个有用的功能。这种手动执行器在某些型号上包含一个锁定机构，允许用户将触点锁定在其关闭位置。

各种类型的指示器也可用于插入式继电器。在某些类型的线圈电路中连接LED或霓虹灯，以提供线圈正在通电的可视指示。其他类型的继电器外壳内有一个颜色鲜艳的机械标志，指示继电器是“开”还是“关”。

插入式继电器也可与各种特殊功能电路合并在其外壳。集成二极管抑制网络和电阻-电容网络现在在一些型号上可用。其他类型的插件继电器提供外部模块，可以插入插座容纳继电器和模块。

其他电路可以并入继电器的外壳，以创建一个时间延迟继电器，电压监视器，电流传感器或其他更高功能的插件设备。

有插座式继电器的空间吗?

继电器及其相关插座有许多不同的尺寸和配置，而且数量还在继续增长。一些最初广泛使用的插入式继电器是通过简单地将小型(当时的)底盘安装通用继电器装入金属罐或带有透明塑料盖的外壳中而创建的。然后装上一个类似真空管的插头。该继电器的后期型号，尺寸约为4in3 (65.5 cm3)，仍然广泛用于工业控制。

多年来，继电器制造商开发了更小的继电器，以及各种紧凑的插件配置。随着继电器尺寸的缩小，插座也缩小了。今天，一些正在使用的插件继电器已经从最初设计用于直接应用于PC板的产品中改编而来。在某些情况下，套接字已被设计成“按原样”接受PC板中继终端。在其他情况下，具有加强终端的继电器版本已专门为插座安装而设计。

虽然这个概念可能已经有几十年的历史了，但现在已经有许多更新的插件式机电继电器。由于其功能集和有利的成本，它们仍然是许多应用程序的可行选择。

作者信息

戴维·c·托马斯(David C. Thomas)是泰科电子公司的产品经理。

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