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干簧管開關保護和負載管理

干簧管的接觸特性是取決于開關的尺度、干簧片之間空地的大小或安匝數等級、觸點材料及玻璃管內氣體等要素。在特定的負荷下操作,為了令開關的壽數更長,一些預防措施是必要的。因為一個干簧開關只是一個帶可動零件的機械式的裝置,干簧片的磨損或許會減縮它的壽數。


假設切換無負荷或負荷電壓低過5V@10mA時,開關的磨損程度是很小,甚至無磨損,這時它可以操作超越十億次。假設負荷電壓抵達10V,開關的磨損程度就會相對地添加,磨損程度取決于開關切換多少的電流。一般而言,切換電壓是10V和電流是10mA,預期的干簧管壽數可以操作五千萬次到兩億次,在同樣的環(huán)境下,假設期望開關更長命而又不能減低實踐需要換的負荷,那么含水銀的干簧管或許是最佳挑選,這種開關含少量的水銀,因此在任何時候干簧片之間都是沒有凈金屬傳送的,這種含水銀的開關,在10mA 下轉化上百伏的電壓也可達數十億次。

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KSK-SME560-1015 干簧管


一般我們建議切換直流負荷,我們的一切開關壽數測試數據也都是在這種情況下取得的,同時應該要注意避免帶有導向或延伸的功率要素。當開關翻開時,負荷帶有整體的凈電感會對開關帶來巨大損壞,因為開關翻開過程是非??斓模诠?1 內的di/dm 會變得非常大并且開關會接受電弧放電。


開關有整體的凈電容性負載時,開關閉合會有電流涌入,然后導致開關損毀并甚至令干簧片相互黏住,詳細情況取決于總電容負載,現時電壓和串聯的電阻值。


鎢絲燈泡對干簧管而言是一個非常普遍的切換負載,尤其是在汽車工業(yè)中, 因為鎢絲是冷的,一旦開燈有電流流入時,鎢絲內的電阻會急速地提升來減低電流。一般的電流沖擊是10 到20次,之后會進入穩(wěn)守時。如要承認電流流入的多少,冷鎢絲電阻是很重要的,加配一些串聯電阻到同一個線路內可以令開關壽數得到顯著的改進。


電容與電感負載

假設線路上的寄生電容數量較大(取決于切換的電壓量),這時更大的電弧有或許會發(fā)生,因此會減縮開關的壽數。當切換任何較大的電壓時,放置電流探針于線路中來檢查首50納秒的確的切換情況往往是一個明智的辦法。整體來說,當切換電壓超越50伏時, 50pF( 10-12 法拉)或更多的電容會對開關預期壽數發(fā)生顯著的影響。假設干簧開關的操作是線控,這條線的作用可以相當于一條長的電容,防護物和其它電容性的組件都能為涌入的電流供給電容。


同享電壓模式也是要注意一個方面,它對干簧開關的壽數也有很大影。在不同的線路和環(huán)境下同享電壓模式可以對寄生電容發(fā)生影響并非預期性的減低干簧開關壽數。磁簧開關的運用壽數縮短一般都被歸因于開關本身的問題,而實踐情況是或許是線路上意料之外的情況所構成的。當切換任何電壓和電流時,寄生電容有必定的代表性,當切換既定的電壓和電流時,首50ns(50x10-9秒)是最重要的,因為這是電弧放電期。


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