Dlaczego przekaźnik ma minimalne obciążenie?

25

Próbuję znaleźć przekaźniki dla mojej aplikacji i czytam arkusz danych, który wygląda dobrze, ale określa

Minimalne zastosowanie: 10mV 10µA

W moim obwodzie oczekuje się, że przekaźnik zostanie zamknięty, ale nie zostanie przyłożone napięcie i prąd. Możesz myśleć o tym jak o 2 przekaźnikach w szeregu, w których jeden jest otwarty, a drugi zamknięty, więc nie ma prądu. To brzmi jak coś, co zrobiłbym, odkąd byłem w szkole.

Dlaczego przekaźnik wymagałby minimalnego napięcia i prądu po stronie obciążenia? Czy wolno używać tego przekaźnika na moich warunkach, czy nie? Co może włamać się do przekaźnika, jeśli nie będę przestrzegać tego wymogu? Co oznacza „minimalne obciążenie obowiązujące”? Kiedy i jak muszę wziąć pod uwagę tę wartość?

Thomas Weller
źródło
2
Pomocny byłby link do tego arkusza danych. Prawdopodobnie nie jest to ograniczenie samego przekaźnika, ale najmniejsze napięcie / prąd, przy którym producent ocenił ten model. Gwarantują więc, że będzie działać z tym obciążeniem. Nie oznacza to, że nie będzie działać przy mniejszym obciążeniu. To po prostu nie jest gwarantowane .
Bimpelrekkie
1
Notatka mówi, że jest to „ładunek odniesienia” i że musisz to ocenić własnym obciążeniem. Myślę, że to potwierdza to, co powiedziałem powyżej.
Bimpelrekkie
Jeśli nigdy nie przepuszczasz prądu przez przekaźnik, do czego to jest dobre?
PlasmaHH
2
@PlasmaHH: nie „nigdy”, ale może się zdarzyć. Jeśli jest prąd, będzie znacznie wyższy.
Thomas Weller

Odpowiedzi:

37

Głównym powodem, dla którego prawie wszystkie przekaźniki mają minimalne wymagania obciążenia, jest to, że wymagane jest mechaniczne zamknięcie w połączeniu z rzeczywistym przepływem prądu, aby „zaostrzyć” kontakt i przedrzeć się przez warstwę utleniania, która niezmiennie się gromadzi.

Jest to jeden z powodów, dla których małe przekaźniki sygnałowe zwykle używają drogich stopów kontaktowych, które są odporne na utlenianie, ale jak dowiedziała się firma telefoniczna dekady temu, nawet czyste złote styki mogą mieć problemy w środowisku o wysokiej wilgotności. Podczas gdy utlenianie nie wpływa na złote styki, powtarzające się cykle wilgotnego / suchego powietrza tworzyłyby warstwę izolacyjną.

R Drast
źródło
1
Dzięki. Biorąc pod uwagę, że mam wiele zamkniętych cykli bez prądu i tylko kilka z prądem (stosunek ~ 1: 100), ale mój prąd jest znacznie wyższy niż minimum (stosunek 1: 1000, powiedzmy 10 mA zamiast 10µA). Czy to wystarczy, aby odwrócić efekt utleniania?
Thomas Weller
Ogólnie powiedziałbym, że tak, ale zależy to od faktycznego składu przekaźników i tego, ile wycieraczek generują kontakty podczas zamykania / otwierania. Przekaźniki kontaktowe o małych sygnałach mogą być najlepszym wyborem pod względem ogólnej niezawodności.
R Drast
3
czy jest to „zaostrzone” (tj. wyostrzające), czy „mokre”, jak w „zwilżonej rtęcią…” poniżej?
James K
1
Powinien to być „Whet”. Działanie wynikające z czyszczenia kontaktów.
R Drast
Myślę, że znajdziesz więcej źródeł odnoszących się do prądu zwilżającego. - en.wikipedia.org/wiki/Wetting_current
KalleMP
14

Przekaźniki zwilżane rtęcią są używane tam, gdzie nie można zagwarantować minimalnych prądów obciążenia. Na stykach znajdują się rtęć, która styka się nawet bez prądu, ponieważ tworzy ciekłe złącze. Ogólnie rezystancja styku będzie nieznacznie wyższa niż najlepsza złota rezystancja styku. Okresy przełączania mogą być znacznie wyższe niż w przypadku innych typów. Prądy obciążenia są na ogół niższe, ponieważ są zwykle potrzebne tylko w przypadku małych sygnałów.

W twoim przypadku, gdy obciążenia pod napięciem mają znaczną wartość, prawie każdy typ przekaźnika suchego będzie działał niezawodnie.

Długowieczność od kontaktu suchym nie będzie znacząco zmieniać, nawet jeśli nie płynie prąd, ale wiek i brak prądu obciążenia będzie powoli wzrastać niski aktualny oporu elektrycznego , jak wspomniano przez innych. Oznacza to, że krańcowe sygnały o niskim prądzie będą odczuwać wyższą rezystancję niż określona rezystancja do momentu przełączenia odpowiedniego prądu.

EDYCJA:
Możliwe jest również, że cienka warstwa tlenku, która tworzy się na stykach przekaźnika, powoduje wzrost rezystancji niskiego prądu i utrzymuje się na wysokim poziomie, dopóki nie zostaną przełączone rozsądne prądy obciążenia, które go „spalą”.

KalleMP
źródło
Czy zwykły przekaźnik kontaktronowy nie byłby wystarczający?
Peter Mortensen,
Nie wiemy. Typ zwilżony rtęcią nie ma degeneracyjnej rezystancji kontaktowej, a przy zerowym obciążeniu może mieć prawie nieograniczoną cykliczność kontaktową.
KalleMP
8

Przekaźnik będzie działał przy dowolnym obciążeniu (oczywiście poniżej maksimum). Jeśli jednak użyjesz obciążenia mniejszego niż minimalne, może się to nie powieść (mniej operacji przełączania). Powodem tego jest, że po pewnym czasie kontakt może ulec korozji. Minimalny prąd jest mierzony / obliczany, aby móc przebić się przez korozję kontaktową, a także spowalnia sam proces korozji.

Możesz użyć przekaźnika z mniejszym prądem, ale jeśli używasz go w urządzeniu, które wymaga wysokiej niezawodności lub nie możesz zmienić przekaźnika, jeśli ulegnie awarii, nie jest to dobry pomysł.

ursusd8
źródło
1

Przekaźnik może nie działać zgodnie z oczekiwaniami poniżej minimalnego obciążenia. Jeśli prąd, który przełączasz, jest poniżej 10uA, może okazać się, że przekaźnik nadal przewodzi znaczny prąd, nawet w stanie otwartym, z powodu wewnętrznej pojemności. W podobny sposób otwarty przekaźnik może łatwo odebrać 10 mV z EMI, więc jeśli twój rzeczywisty sygnał jest tak mały, przekaźnik może wydawać się, że go przepuszcza.

Oczywiście takie zjawiska zależą od częstotliwości przełączanych sygnałów i środowiska, na co wskazuje arkusz danych:

Minimalne mające zastosowanie obciążenie jest wartością odniesienia. Przed wykonaniem proszę potwierdzić faktyczne obciążenie, ponieważ wartość odniesienia może ulec zmianie w zależności od częstotliwości przełączania, warunków otoczenia i oczekiwanej rezystancji styków ...

Twój przekaźnik będzie działał dobrze, nawet jeśli sygnał, który przełączasz, nie jest faktycznie obecny. Twój sygnał musi być po prostu powyżej progu, gdy już tam jest.

Dmitrij Grigoriew
źródło
Twoja odpowiedź dotyczy w dużej mierze stanu otwartego. Chciałem wiedzieć o stanie zamkniętym.
Thomas Weller
1
W stanie zamkniętym otrzymujesz rezystancję styku poniżej 50 mOhm, a może więcej, jeśli masz poniżej 10 mV.
Dmitrij Grigoriew
-2

Twoje podanie lub wyjaśnienie nie ma sensu. Jeśli nie ma przepływu prądu , masz stały otwarty , co oznacza, że ​​możesz usunąć przekaźnik i zaoszczędzić komponent, czas i pieniądze. Jeśli jednak kontrolujesz obciążenie 10 mA (zgodnie z komentarzem), możesz użyć przekaźnika i nie „martwić się” o „minimalne odpowiednie obciążenie”.

Guill
źródło
1
Jak powiedziałem, rozważ 2 przekaźniki w sekwencji. Jeśli przekaźnik 1 jest otwarty, mogę zamknąć przekaźnik 2 i nie ma przepływu prądu. Jeśli następnie zamknę przekaźnik 1, prąd płynie. W takim przypadku nie mogę usunąć jednego z przekaźników.
Thomas Weller,