Relay技术的发展

创建于04.17
计算机技术、现代通信技术、光电技术和空间技术的快速发展对继电器技术提出了新的要求。新工艺和新技术的发展无疑促进了继电器技术的发展。
微电子技术和超大规模集成电路的快速发展也对继电器提出了新的要求。首先是小型化和片状设计。例如,军用TO-5(8.5×8.5×7.0mm)继电器在IC封装中,具有非常高的抗振性能,可以使设备更加可靠;第二是组合和多功能性,能够与集成电路兼容,并具有内置放大器,灵敏度要求提高到微瓦级别。第三是完全固态化。固态继电器具有高灵敏度,能够防止电磁干扰和射频干扰。
计算机技术的普及导致了对微型计算机中使用的继电器需求的显著增加,带有微处理器的继电器将迅速发展。在1980年代初,美国生产的数字时间继电器可以通过指令进行控制。继电器和微处理器的联合发展可以形成一个紧凑而完整的控制系统。计算机控制的工业机器人目前以每年3.5%的速度增长。如今,计算机控制的生产系统能够在单一生产线上制造多种低成本继电器,并能够自动完成多项操作和测试任务。
通信技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面,通信技术的快速发展导致了整个继电器应用的增加。另一方面,随着光纤将在未来信息社会中成为传输的主要干道,受光纤通信、光学传感、光学计算机和光学信息处理等技术的驱动,光纤继电器和簧管光纤开关等新型继电器将会出现。
光电技术将对继电器技术产生巨大的促进作用。为了实现光计算机的可靠运行,目前已经试生产了双稳态继电器。
为了提高航空和航天继电器的可靠性,预计继电器的故障率应从当前的0.1PPM降低到0.01PPM。载人空间站要求达到0.001PPM。温度耐受性应达到200℃以上,振动耐受性要求应高于490m/s,同时应能够承受2.32×10(4)C/Kg的α射线辐射。为了满足空间要求,有必要加强可靠性研究并建立专用的高可靠性生产线。
新型特殊结构材料、新型分子材料、高性能复合材料、光电材料,以及吸氧磁性材料、温度传感磁性材料和非晶软磁材料的发展,对于新型继电器、温度继电器和电磁继电器的研究与开发具有重要意义,必将催生出具有新原理和新效应的继电器。
随着微型化和芯片技术的进步,继电器将朝着微型化和表面贴装技术的发展,其二维和三维尺寸仅为几毫米。如今,一些国际制造商生产的继电器体积仅为5到10年前的1/4到1/8。因为当电子整机体积减小时,需要高度不超过其他电子元件的小型继电器。通信设备制造商对紧凑型继电器的需求更加迫切。日本富士通高见泽生产的BA系列超紧凑型信号继电器尺寸仅为14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm,主要用于传真机和调制解调器,能够承受波动电压为3kV的情况。该公司推出的AS系列表面贴装继电器体积仅为14(W)×9(D)×6.5(H)mm。
在电力继电器领域,安全可靠的继电器,特别是高绝缘继电器,需求尤为迫切。日本富士通高美泽推出的JV系列电力继电器包含五个放大器,并采用高绝缘小截面设计。其尺寸为17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm。由于在运动部件与外边缘之间采用了增强绝缘系统,其绝缘性能达到5kV。日本NEC推出的MR82系列电力继电器的功耗仅为200mW。
安装各种电路,如放大、延迟、接触抖动消除、灭弧、远程控制和组合逻辑,可以赋予继电器更多的功能。随着SOP技术(小型在线封装)的突破,制造商可能能够将越来越多的功能集成在一起。继电器与微处理器的结合将具有更广泛的专业控制功能,从而实现高智能。
新技术的集群出现将促进各种类型继电器的竞争性发展,这些继电器具有不同的原理、性能、结构和应用。在技术进步、需求拉动以及敏感和功能材料发展的推动下,特殊继电器的性能,如温度、射频、高电压、高绝缘、低热电势和非电控制继电器,将得到越来越大的提升。
电磁继电器(EMR)自电话继电器首次使用以来,已有超过150年的历史。随着电子工业的发展,特别是1970年代初光耦合技术的突破,固态继电器(SSR,也称为电子继电器)作为一种强大的力量应运而生。与传统继电器相比,它具有使用寿命长、结构简单、重量轻和性能可靠等优点。固态继电器没有机械开关,具有与微处理器高度兼容、高速、抗冲击、抗振动和低漏电等重要特性。同时,由于该产品没有机械接触点且不产生电磁噪声,因此无需添加电阻和电容等组件以保持安静。然而,传统继电器需要这些附加组件。因此,传统继电器通常体积庞大且复杂,成本相对较高。
在未来,小型密封继电器市场的发展重点将是与IC兼容的TO-5继电器和1/2晶体盖继电器。军用继电器将加速向工业/商业化转型。美国的军用继电器约占总继电器的20%。一般继电器市场继续朝着更小、更薄和塑料封装类型发展。用于小型印刷电路板的继电器将继续成为一般继电器市场发展的主流产品。固态继电器将被更广泛地使用,其价格将继续下降,并将朝着高可靠性、小尺寸、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性能发展。簧片继电器市场将继续扩大。表面贴装继电器的应用领域和需求将呈上升趋势。

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