機電繼電器的時代是否應該終結

      機電繼電器（EMR）由于其價格低、堅固性、耐用性以及沒有以合理的價格與之相競爭的技術在市場上稱霸多年。但似乎這種情況已經(jīng)開始改變，繼電器市場的新紀元即將來臨。在材料科學方面的快速技術進步及小型化產(chǎn)品的需求增加，已經(jīng)造成固體繼電器（SSR）所占市場份額不斷增長，它已成為常規(guī)EMR的可行選擇之一。當評價這些技術時，有幾個問題不得不提及。例如，SSR能夠在多種應用當中直接替代EMR嗎？第二，與SSR相比有無某一個應用當中EMR仍然占據(jù)上風？全駿小編通過幾個方面進行如下分析。
 
　　價格
        在固體繼電器的早期日子里，與EMR相比，價格是其增長的主要限制因素。SSR價格上的降低創(chuàng)造了工業(yè)最終用戶大批量采購的有效循環(huán)。這些最終用戶以大批量的折扣進一步推動了價格下降。預計這一價格向下的趨勢不會造成廠家利潤率的減小，因為單只產(chǎn)品中的利潤損失通過出售的數(shù)量提高而得到了補償。然而，預計SSR市場的價格將保持穩(wěn)定，因為存貨清單會不斷修正自己，保證市場上不再會有過量供應。
 
　　可靠性
　　可靠性是印制電路板（PCB）安裝的SSR市場的強烈推動力。SSR的工作循環(huán)次數(shù)以顯著的余量超過了EMR的工作循環(huán)次數(shù)，這有可能是因為SSR沒有機械觸點或可動部件。典型的機電繼電器的預期壽命為大約1百萬次循環(huán)，而典型的SSR的壽命跨度大于EMR的100倍，因為SSR沒有任何機械部件，這使得SSR成為可以指望的重要力量。工業(yè)控制器、安全設備和醫(yī)療設備的原始設備制造商（OEM）和合同制造商（CM）正在用SSR替代常規(guī)的EMR,預計將進一步擴大該產(chǎn)品的市場表現(xiàn)。
         SSR有一缺點，即它在短路模式下失效，從而在繼電器的輸出側損壞設備。廠家試圖通過提供附加的特點來消除這個問題，如把短路保護作為繼電器封裝的一部分。這樣助長了PCB組件上元器件密度的增加。這些額外的特點可能造成價格增加，但是這樣做的理由是增加了產(chǎn)品的可靠性。
 
　　小型化
　　小型化是電子元器件市場的一個推動因素。終端用戶不斷想要以更小的尺寸獲得功能更加強大的產(chǎn)品，這一點可以在各種電子元器件市場上看出。還有一個推動力是朝向表面安裝器件（SMD）發(fā)展。繼電器的內(nèi)部元器件控制著整個封裝的尺寸。由于EMR內(nèi)部有機械部件（線圈、鐵芯、梁臂、觸點桿臂、簧片機構），封裝的尺寸受限于內(nèi)部元器件的物理尺寸。另一方面，SSR受限于半導體器件的尺寸，并且能夠以明顯小得多的封裝制造。這樣使得SSR 得以在電子制造行業(yè)中不斷保持小型化的趨勢。
　　有幾家制造廠家正在以較小的封裝提供SSR.在小外形封裝需求之后的主要推手是手持設備及其它移動通訊應用的增長，如移動電話。這些應用要求具有更多的特色以滿足最終用戶不斷增加的需求，同時不增加成品的尺寸和重量。這樣只能通過采用SSR來實現(xiàn)。因為高密度板的要求，小型化已經(jīng)幫助了新興的機器人市場。
        小型化的障礙似乎是在功率繼電器應用當中要求更大的散熱器。制造商已經(jīng)在集中生產(chǎn)具有更大熱額定值和更低功耗的SSR,因為這樣就無需大型散熱器了。具有熱特性的SSR要求的功率繼電器應用成本數(shù)倍于可比擬的EMR.因此，其挑戰(zhàn)似乎是要通過改進工藝或技術突破來降低成本，如將集成的短路保護、輸入電壓浪涌抑制器和輸出控制器放入同一封裝，以證明價格的正當性。
 
　　繼電器的工作參數(shù)
　　隔離電壓：由于結構上的特點，固體繼電器幾乎總是展現(xiàn)出較機電繼電器更高的輸入-輸出隔離電壓、對于許多通訊應用來說，希望的最小隔離電壓是3750VAC,使得SSR成為電訊設計中的最佳選擇。
        輸出電容：機電繼電器典型具有的輸出電容不到1皮可法拉，而SSR典型具有的輸出電容大于20皮法拉。在高頻信號中電容成為問題，但目前研究的是哪些產(chǎn)品輸出電容已經(jīng)下降到幾個皮法拉的范圍。
 
　　標準化
        為了加速取代EMR,SSR的廠家已經(jīng)研制了與EMR具有同樣引腳結構的產(chǎn)品。這樣使得OEM和CM很容易用SSR取代EMR這樣已經(jīng)使得該轉換在市場上實現(xiàn)重大的成本節(jié)約，因為不需要新的設計。
 
　　結論
　　常規(guī)的SSR在小功率和通用繼電器領域似乎是取代EMR的吸引人的主張。對常規(guī)SSR的威脅來自于微處理器控制的繼電器。微處理器繼電器具有常規(guī)SSR的切換和可靠性特點，但是可以同時用作控制幾個電路的分配控制器。也在期望EMR改進其目前的缺點并通過MEMS達到實質(zhì)性的小型化。然而，從1970年代的早期向前，SSR技術就一直在不斷技術突破，所有的改進到今天為止在性質(zhì)上都是增量式的。因此，任何EMR技術上的重大突破都有可能跳過SSR今天所享有的優(yōu)勢。
 
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