相信很多電子工程師都有用過繼電器,不知大家是否遇到過這些問題,比如產品EMC測試過不了,繼電器觸點粘連或無法動作,繼電器觸點火花過大,繼電器10萬次壽命太短滿足不了產品需求等情況。如遇這種情況第一反應大概是繼電器性能不好,重新選項替代。這樣處理的話繼電器就有些背黑鍋了,當然不排除繼電器確實太劣質或選項不當的情況。在此給大家推薦一種處理方式,即零電壓吸合,零電流釋放這一技術。
繼電器的電氣壽命通常只有10萬次,如想再提供壽命那么器件的可選范圍可能就小了,且成本居高不下。經實際測試,用零電壓吸合零電流釋放這一技術,可以極大的提高繼電器的壽命至50萬次到100萬次,且上面提到的這些不良現象的發生概率降低很多。
所謂零電壓吸合,零電流釋放,就是讓繼電器在交流電過零時吸合或斷開。這樣繼電器觸點動作的瞬間就不會有過大的強電流或過大的強電壓,觸點就不會過早的碳化,不會有過大的火花,繼電器彈片不會過早的老化。
拿直流繼電器來說,想引入這一技術只用在電路中添加一個小電路,監控交流電電壓的變化并使該電路輸出一個矩形波信號。比如,在交流電過零時輸出一個高電平,在交流電的其它時間段內輸出一個低電平,反之亦然,這樣就會有一組漂亮的矩形波出現了,到這里大家是否已明白該怎么搭建這個小電路以及后續該怎么處理了。這種小電路有多種,大家可以自己試著去搭建,在此繼續說下一步怎么利用這個方波。
目前我接觸的產品中繼電器的控制指令都是從單片機中發出,然后給到繼電器驅動芯片,最后給到繼電器的。這樣的話就只用把這個方波給到繼電器的一個輸入端口即可,如單片機收到繼電器動作的命令后,立即采集該方波引入端口的電壓,如是高電平則單片機立即命令繼電器動作,如是低電平則等待,待該方波引入端口為低電平時才命令繼電器動作。
說到這里大家可能會想還要等待啊,那繼電器要等很久才能動作啊,那不是要延遲很多。就拿咱們國家220V 50HZ的市電來說,交流電一個周期是20毫秒,繼電器的等待時間絕對不會超過20毫秒,如自己的產品能夠接受這個延遲時間,完全可以考慮這種電路,綜合考慮添加這一小電路即降低了產品的整體成本又解決了一系列的不良問題。
另外,在說一點,如產品中有多個繼電器時,盡量避免同時動作,繼電器動作時相互之間間隔幾個毫秒,這樣繼電器動作的瞬間不會對周圍電路產生過大的干擾,尤其是用到感性負載時,比如風機,電動機等。這一點也能大幅度降到前述不良現象發生的概率。
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