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固态继电器的应用浅析

上海沪工汽车电器有限公司  上海虹口东江湾路188号  200081

一通讯继电器的结构与设计
    现代程控交换机中所用的继电器几乎100%是有接点的PCB电磁式继电器，在结构上**代通讯继电器绝大多数是拍合式磁路结构，推杆式机械传递，采用双子接点，接点材料用AgPd合金。从**代开始为了提高其灵敏度，结构上使用了钐钴高能合金的永磁体组成桥式磁路，但相当一部分继电器仍做成单稳态的。不过从第三代开始，结构形式与、**代截然不同，几乎全都做成了含高能永磁体的双线圈对称平衡翘板式磁路结构，接点点焊在带料上后整体注塑，精度要求更高，极灵敏，设计裕度很小，用料要求也极高。
        目前，国内对一、二、三代通讯继电器的设计制造大有人在，但对第四代通讯继电器则无人问津，说明眼下我国继电器行业总体的继电器设备制造水平、产品的设计水平以及生产管理水平等与国际相比还有相当的差距。
      这些差距表现为：
     ⑴ 除用于航天、**方面的继电器设计外，民用、商用继电器缺少标准的设计规范，不夸大地说，绝大多数国内继电器制造商目前仅停留在追踪仿研的水平上；
      ⑵ 对超小形带有永磁体的各式磁路结构，缺少工厂实际的分析与计算，继电器制造商尚不能比较正确地描述和利用怎样的磁路结构形成的"三维场"是*佳的，特别是在小工作气隙、且有较大漏磁分布的情况下如何有效的利用磁能；
       ⑶ 没有人对边缘新型材料、新工艺进行深入的研究、分析和实用化。如超细电磁线、高能永磁体、优异的工程塑料以及继电器辅料等，通信继电器的设计缺少有效的技术支撑。
       ⑷ 缺少既懂继电器基础理论、设计、工艺技巧又能熟知继电器专用制造设备的工程技术人才。目前的情况是：继电器产品设计人员、设备设计制造人员是二支队伍，缺少技术上的磨合，一般搞一代、二代、三代通讯继电器设计与制造问题不大，但涉及第四代超小型通讯继电器恐怕就不那么得心应手了。
      ⑸ 绝大多数企业少有能力制造高速、高效、重复性好、一致性好的机电合一的生产线。二  通讯继电器的制造技术国内仿研通讯继电器历史久远,大约从七十年
代末就开始了*早追踪仿研工作，对象是ITT的RZ式DIP继电器,尺寸为20×10×10,点
负载为1A 30VDC，*大电流为2A。我们称之为代继电器，设计和工艺制造方式为手工。这类继电器目前*好水平是宁波汇港电子，作业能力：90万只/月（每天二班），继电器为无极中性。**代带永磁体的单稳态通讯
继电器国内独立也能制造，作业方式为手工。作业能力：2万只/月（手工），（全仿OMRON   G6A型），如果是半自动水平：上海OMRON  G6A,作业能力：12Kp/8h  1线/月。厦门Siemens D2  作业能力800Kp/二班1线/月。已见的第三代通讯继电器几乎100%地使用自动机作业，由专用设备组成的生产线制造，典型的生产线可参见北京松下的TX线。
    生产作业特征：
  （1）已不再是单件生产*后组装的生产模式。
  （2）连动作业，几乎没有手工，全部由专用的机械装罩完成。
  （3）采用了现代技术如微焊接技术、细线绕制技术、组合塑压成型技术、激光焊接技术、接点跟踪（超行程OT量）调整技术、小端子打扁技术、去磁、充磁技术、气密性塑封技术以及多参数特征综测检查技术等。
  （4）作业能力：1500 Kp/线、二班、/月。至于第四代通讯继电器目前只见到了样品，没见过制造过程。不过从结构上分析，其作业方式应同第三代继电器相似。
三  通讯继电器标准
       由于通讯继电器的特殊性,使得由于所装整机(交换机)的不同，继电器标准也不同。近年IEC对用于交换机的通讯继电器有新的规定，其标准体系也是源于IEC255-7等四个继电器基础标准，详见表1。国内交换机制造商由于所生产的交换机形式
不一，对继电器要求也不一样。出自应用的考虑，原邮电部领导编订过一份统一用于程控交换机的标准，但由于实施的困难，邮电标准至今未颁布。目前各整机厂均要求通信继电器供应单位要按自己的企标供货，如04机的元件采购规范、C&C08的元件认购标准等。四．通讯继电器讨论
1交换机中一定要用继电器吗？据设计和制造交换机的人称至少在目前交换机中还必须使用小型PCB继电器。
     （1）电磁继电器在交换机中的功能
        a．用户板的门电路输出；
        b．中继板的出入线中继信号；
        c．电源板的功率切d．换；
        e．监控板的铃流输出。
  *一般局用交换机里至少每线用三只继电器。
      （2）电磁继电器的无可替代的优点在交换机中得到了充分的发挥，这些优点是：
        a．高的绝缘输入输出阻抗比；
        b．接点负载可在极宽的领域内变化，
        c．一般从10mV 10mA直到 50V 2A /DC，
        d．且可带电缆性负载；
        e．小的功耗：一般只有0.15W*多0.2W，
        f．这一点对大批量使用机电元件的供电电源来说省电是**必要的；
        g．廉价，h．对每门交换机的成本已从100$/线下降到了20$/线来说是特别有竞争力的。
      当然，据说干脆不用有接点继电器的交换机也在试验摸索中，不过距离实用化尚需时日。因此可以认为在本世纪的*初一、二十年中，程控交换机中使用低成本的小型、超小型DIL、SMD式通讯继电器是**需要的。
2  电磁继电器的市场寿命还能维持多久？
     表2给出了曾经用于电话交换机中的继电器的使用寿命情况：笔者认为第三、第四代产品2005~20年间，在程控交换机中一般是不会被淘汰的。

3  我们距离独立制作第三、第四代继电器还有多远？
    （1）现状   见表4
    （2）研发第四代继电器的条件
       a. 改革开放,我国制造继电器的整体水平、工艺技术基本上与国际接轨,有一批懂技术、懂专业、懂管理的专业工程技术人员。
       b. 有相当的经济实力，c. 如资金、厂房、工装制造能力、专用设备d. 制造能力等。
       e. 有国外现成的成功经验和失败教训。
       d. 有需求市场和成本上的竞争力
（3）研发第四代通讯继电器的主要难点：表5给出了制造这种继电器的主要难点。
结论
     (1) 通讯继电器**是一个很有发展前途的元件,尤其对有线提通信的应用而言，在进入本世纪初的10~15年里将不会改变。椐有关专家预测至2005年单局用交换机一项就需要第三代/第四代通讯继电器近10亿只，可见市场之广阔。

  （2）从继电器专业生产技术看，国内很多大厂已具备研发或借助国外专业厂商力量研发第三代乃至第四代通讯继电器的能力，厦门宏发已经开始了这方面的工作，他们自己独立开发的第三代通讯继电器预计2005可进入小批量生产。
      （3）周边配套协助厂家已很具规模，如专营漆包线的大连富士，珠海蓉胜，专营多轴高速卷线机的日特机械（这是一家以对绕制过程中线的张力控制很有研究的厂商）。提供良好注塑技术和设备的住友公司以及能够提供各式联合综测仪器制造商等等。
       （4）如果说10年前中国继电器制造商还在通讯继电器外围徘徊的话，那么现在可以肯定地说，这种局面已经永远不存在了，取而代之的将是以矫健的姿态，务实地迈入高精度、高技术质量的超小型（SDT）（DIL）通讯继电器的制造行列中去。

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