负载转换和开关保护-StandexElectronics.PDF

MEDER electronic 开关保护 负载转换和开关保护 干簧开关的接触特性是取决于开关的尺寸、干簧片之 开关有整体的净电容性负载时，开关闭合会有电流涌 间空隙的大小或安匝数级别、触点材料及玻璃管内气 入，从而导致开关损毁并甚至令干簧片互相黏住，具 体等因素。在特定的负荷下操作，为了令开关的寿命 体情况取决于总电容负载，现时电压和串联的电阻 更长，一些预防措施是必要的。 值。 因为一个干簧开关只是一个带可动零件的机械式的装 钨丝灯泡对干簧开关而言是一个非常普遍的切换负 置，干簧片的磨损可能会缩减它的寿命。 载，尤其是在汽车工业中， 由于钨丝是冷的，一旦开 灯有电流流入时，钨丝内的电阻会急速地提升来减低 如果切换无负荷或负荷电压低过5V@10mA时，开关 电流。一般的电流冲击是10 到20次，之后会进入稳定 的磨损程度是很小，甚至无磨损，这时它可以操作超 期。如要确定电流流入的多少，冷钨丝电阻是很重要 过十亿次。如果负荷电压达到10V，开关的磨损程度 的，加配一些串联电阻到同一个线路内可以令开关寿 就会相对地增加，磨损程度取决于开关切换多少的电 命得到显著的改善。 流。一般而言，切换电压是10V 和电流是10mA，预期 的开关寿命可以操作五千万次到两亿次，在同样的环 境下，如果希望开关更长寿而又不能减低实际需要切 电容与电感负载 换的负荷，那么含水银的干簧开关可能是最佳选择， 这种开关含少量的水银，因此在任何时候干簧片之间 当 切 换 任 何 电 压 和 电 流 时 ， 寄 生 电 容 有 一 定 的 代 都是没有净金属传送的，这种含水银的开关，在10mA 表性，当切换既定的电压和电流时，首50ns(50x10- 下转换上百伏的电压也可达数十亿次。 9秒)是最重要的，因为这是电弧放电期（见图#46) 。 如果线路上的寄生电容数量较大(取决于切换的电压 通常我们建议切换直流负荷，我们的所有开关寿命测 量)，这时更大的电弧有可能会发生，因此会缩减开关 试数据也都是在这种情况下获得的，同时应该要注意 的寿命。当切换任何较大的电压时，放置电流探针于 避免带有导向或蔓延的功率因素。 线路中来查看首50纳秒确实的切换情况往往是一个明 智的方法。整体来说，当切换电压超过50伏时， 50pF( 当开关打开时，负荷带有整体的净电感会对开关带来 10-12 法拉)或更多的电容会对开关预期寿命产生显著 巨大破坏，因为开关打开过程是十分快的，在公式#1 的影响。如果干簧开关的操作是线控，这条线的作用 内的di/dm 会变得非常大而且开关会承受电弧放电。 可以相当于一条长的电容，防护物和其它电容性的组 件都能为涌入的电流提供电容。 di L + i R = V 公式#1 dt 51 开关保护 MEDER electronic