继电器中BRIC模块各种相关知识解析方案

继电器中BRIC模块各种相关知识解析方案

　　开关的载流值是指进行冷转换(没有连接负责电流时的转换)时，开关所能承受的最大的电流值。当电流源连接时，触电的打开或闭合时的电流值，要大于开关的额定电流值。

　　在没有引入额外的接触磨损时，触点连接和断开时需要的最大电压值即是开关的额定电压值，BRIC模块中的值为150VDC或100VDC。

　　额定功率是当开关打开或闭合时的电流和电压乘积的最大值。对于低电流，高电压电流源来说，限制因素是额定电压。而对于高电流应用来说，限制因素则为额定电流。如果电流和电压都为中间值时，限制因素是额定功率。比如，在40-562的应用中要求24VDC的电压，那么触点的电流应当限制在0.83A。超过这个值就可能引起过量电弧，进而造成开关接触材料的腐蚀。

　　如果开关使用在冷转换的环境中时，只需要考虑开关负载的电流和电压额定值。开关可以偶尔在较高的额定电流下工作，但是这样会减少开关的使用寿命。

　　影响开关的因素

　　当电流流经开关时，需要考虑的热原则就是负载电流在继电器上产生的加热影响。

　　BRIC模块是由大量高品质的磁簧继电器构成的，这些磁簧继电器提供了远高于机电部件的机械可靠性特征。因为像BRIC这样的系统是由数量很多的继电器构成的，因此需要重点考虑的是，在使用继电器时with more modest reliability and life，就会使系统很不稳定以至于不能提供较长的使用寿命。磁簧继电器的活动部件很少，因此由于它们的可靠性是ATE系统工艺上很好的选择。

　　由于磁簧继电器的结构，决定了磁簧继电器的接触电阻要大于同等机电继电器的电阻值。对于应用在BRIC中的磁簧继电器，最大的开关接触电阻为120MΩ(其中不包括两相40-562系列，该系列为150 MΩ)。

　　BRIC模块中还有一个限制负载电流的因素，就是磁簧继电器簧片的温度升高。该温升有一些因素共同决定，线圈变热的作用，负载电流的变热作用以及影响最大的开关外壳的热性能。BRIC模块中继电器紧凑的排列限制了继电器的散热功能，从而导致了磁黄簧片的温升。

　　如果温升过高的话，就会使磁簧簧片失去磁性，从而不能正确的进行工作。可以将触点焊接在一起，但是这样经常会使开关在打开触点的时候出错。

　　40-560系列和40-561系列BRIC模块的最大负载电流是0.5A，接触电阻是120 MΩ，开关触点闭合时会产生30mW的功耗。这个结果要好于线圈产生的65mW到100mW的功耗。一些额外的温升也是很明显的，但是并不是至关重要的。额外的温度作用影响不大。

　　40-562系列BRIC模块的额定负载电流是1.2A，开关触点上的功耗较高，对于单相的来说是173mW。这里额外的功率损耗要多于线圈上的功耗。

　　“最糟糕的情况”是40-562系列中的两相BRIC版本，在这个版本中原则上两个触点可以分别负载1.2A的电流。这种情况下，每个触点消耗的功率的最大值为216mW，加上线圈的功耗(66.7mW)。整个封装的功率损耗将近500mW。这个热量需要从继电器中导出。为此，专门设计了PXI底板上的强制空气冷却以及BRIC外壳上的通风系统解决这个问题。即使这样，BRIC模块功率的损耗甚至是最糟糕的情况下的功耗，也依然低于大多数高速数字，模拟半导体设备。

　　在静态状态下对开关进行了测试。但是在多数情况下，矩阵不会以这种静态的方式进行应用，因为整个系统会不断的设置为不同的状态，因此，矩阵一般情况下会工作在比较良好的工作环境下，而不是工作在最糟糕的情况下。

　　BRIC矩阵两个X触点之间的总的通道电阻由另外的部件构成，这些部件又会增加BRIC系统的功率损耗。首先两个独立的继电器通电形成一个回路，这些继电器物理位置上是分开的，并且不在一个封装内。热量(功率)损失位于该设计的两个不同点上。另一个损失的源头是，PCB板上的布线电阻会增加设计板上的交叉点上的温升作用。子板卡和底板之间连接器的接触电阻也是功率损失的一个原因，但是，它相对于其它原因产生的功率损耗要小得多。

　　上述所有案例中，BRIC在进行转换时的热量损失都仅仅和负载电流相关，同转换模块的“功率“无关。如果负载电流低于模块所能承受的额定电流，那么热量(功率)损失就会降低很多(可以使当前的功率损耗减小一半)。

　　BRIC模块设计，避免了由自身产生的热量的最坏影响，而这些影响包括线圈驱动和触点的功率损耗。在实际应用中，BRIC模块会在比较好的环境下工作。