訊號繼電器的基礎知識

訊號繼電器本質上是電操作式機電開關,用來控制電路中的電流。繼電器是利用控制電流通過觸點附近的線圈產生的磁力,使內部運動零部件或觸點在吸合和打開位置之間移動。這樣可以實現小訊號控制大訊號。訊號繼電器類似於功率繼電器,但用來處理低電壓和通常低於 2A 的小電流,並切換低功率訊號,額定電壓通常在 5VDC 至 30VDC 之間。因此,這類繼電器也被稱為“低訊號繼電器”。

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PanasonicTX2-5V 訊號繼電器

如上所述,訊號繼電器是一種最適合低電壓和低電流應用的機電式繼電器,其觸點專門為低功率設計。雖然能夠處理更高的電流和電壓的功率繼電器對於某些應用來說可能更經濟,但這種繼電器會破壞音訊或視訊電路中的低功率訊號,因此使訊號繼電器成為更合適的選擇。訊號繼電器採用小型封裝,非常適合電路板安裝,並具有更快的開關時間。訊號繼電器通常比固態繼電器便宜的多,而且不受電壓或電流瞬態的影響,也不易受 EMI/RFI 影響。由於訊號繼電器的功率處理能力低,其發熱也比固態繼電器少,因此通常不需要在電路中採取熱管理解決方案。

訊號繼電器的優勢

訊號繼電器和其他機電繼電器一樣,在項目中具有多種優勢:

  • 設計簡單
  • 電氣隔離
  • 運行穩定
  • 節省長距離佈線的成本
  • 多種封裝和功能選擇
  • 抗 EMI/RFI 干擾

當與電路的功率要求正確匹配時,訊號繼電器還有其他優勢,例如:

  • 操作簡便
  • 體積小
  • 經濟實惠
  • 抗機械衝擊
  • 內部線圈和觸點之間高度絕緣

訊號繼電器的主要規格和選型

在為具體設計選擇訊號繼電器型號時,需要考慮幾個因素需要,包括:

  • 額定電壓: 繼電器可以切換的最高電壓,通常以 VDC 或 VAC 為單位。
  • 額定電流: 繼電器可以切換的最大電流,單位為 A。
  • 接觸電阻: 添加到負載電路中的電阻,以 Ω 為單位。
  • 線圈電壓: 繼電器線圈的額定控制電壓。
  • 線圈電流: 線圈在額定電壓下承受的額定電流。
  • 觸點形式: 繼電器的開關配置(極數和常開或常閉配置)。例如,SPDT(1 C 型)和 DPDT(2 C 型)。
  • 觸點額定值: 保證繼電器性能的電流和電壓值。例如,繼電器額定值通常表示為 1 A @ 30 VDC。
  • 開關時間: 繼電器從施加控制電流到觸點閉合的工作速度,反之亦然。
  • 安裝類型: 應用的安裝方法。通常是在 PC 板上的通孔或表面黏著式安裝。
  • 介電強度: 繼電器在規定時間內可以耐受的、不會導致其損壞的最高電壓。
  • 工作溫度: 繼電器可以安全、正常地工作而不會出現性能下降的指定溫度範圍。

使用上述清單,工程師就可以為專案選擇訊號繼電器。首先,根據電路的最大開關負載確定所需的額定電壓和電流。需要牢記的是訊號繼電器的開關能力通常為 2 A 或更小,這點非常重要。

接下來,確定所需的控制電壓和類型(無論是交流還是直流),並指定要切換的極/電路數量。另外,電路/開關佈局是否需要常開(NO)或常閉(NC)?

最後,考慮繼電器在電路中的安裝方法,如面板安裝、DIN 導軌安裝、表面黏著或通孔安裝。透過確定所需的具體參數,就有可能確定一個滿足系統需求的繼電器,而不至於所選規格過高。