继电器触点失效分析及常用保护电路

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1、1.关于触点的基本注意事项电压触点电路的电压，在电路含有感应时会发生非常高的反向电压，电压越高能量越大，由于触点的消耗量、移动量增大，所以需要注意继电器的控制容量。另外直流电压时控制容量会极度降低需要注意。这是DC的情况，如果象AC电流那样没有零点（电流为零的点），则一旦发生电弧后很难消去，电弧时间变长是主因。尤其是因为电流方向一定，在下面有所记述，所以会引起触点的移动现象，与触点消耗相关。一般在手册中记载了大概的控制容量，但只有这些是不够的，应该在特殊的触点电路里进行试验确认。另外，在手册等里面虽然记载了电阻负载的情况和限定的控制容量，但这主要是表示了继

2、电器的级别，一般以AC的125V电路的电流容量来考虑是比较妥当的。手册中记载的最小适用负载并非继电器可以通断的下限标准值、保证值。这个值由于通断频率、环境条件、被要求的接触电阻的变化、绝对值的不同，可靠程度是不同的。要求模拟微小负载控制或者接触电阻为100mΩ以下的情况（测量、无线等）请使用AgPd触点的继电器。电流触点闭合及开路时的电流对触点影响很重要。例如负载为电动机或者指示灯的时候，闭合时的冲击电流越大，触点的消耗量、移动量就越增加，由于触点的粘连、移动会产生触点不能断开的故障，请在实际使用时认真确认。2.一般触点材料的特征下表为触点材料的特征。请在

3、选择继电器时进行参考。触点材料Ag（银）导电率·导热率在金属中是最大的。由于低接触电阻、低价位而被广泛使用。缺点是在硫化物的环境容易生成硫化膜。在低电压·微电流水平要注意。AgCdO（银酸化镉）显示了Ag具有的导电性和低接触电阻，有良好的耐粘连性。与Ag一样在硫化物环境里容易生成硫化膜。AgSnO2（银酸化锡）具有比AgCdO还要优良的耐粘连性。与Ag一样在硫化物环境容易生成硫化膜。AgW（银钨）硬度·融点高，耐电弧性好，不易被移动·粘连，要求触点压力高。另外，接触电阻也比较高，耐环境性差。加工、向接触弹簧安装也有限制。AgNi（银镍）电传导度可与Ag匹敌

4、，耐电弧性好。AgPd（银钯）在常温下耐蚀性较好，耐硫化性虽然也不错，但在微小功率电路里容易吸着有机气体而生成聚合物，需要贴层金属来防止生成聚合物。价格贵。Rh镀金（铑）兼具良好的耐腐蚀性和高硬度。作为镀金触点在小负载情况下使用。在有机气体环境中易生成聚合物，请注意。所以作为密闭型（干簧继电器等）使用。价格较贵。表面处理Au金属包层（贴金属膜）将耐腐蚀性最好的Au压接在母材上，厚度均一和无小孔是其最大的特征。使用环境条件比较恶劣的情况下，特别对于微小负载效果大。已有标准品的金属包层会有设计上、设备上的困难。Au镀金（金镀金）与Au包层效果几乎相同。由于镀金

5、处理会有小孔和龟裂的可能，请注意保管。已有标准品的金镀金比较容易。Auflash（金薄镀金）0.1～0.5μ以开关或者与开关组成的成套保管中的触点母材的保护为目的，负载通断时可以得到一定程度的接触稳定性。3.关于触点保护反向电压象启动DC继电器那样，通断继电器串联电路或DC电动机、DC套管、DC螺线管等的感应性负载时必须进行二极管等的浪涌吸收以保护触点，这一点很重要。切断这些感应负载时，会引起数百～数千V的反向电压，使触点受到很大损害，寿命可能会明显缩短。另外，在上述负载的电流小于1A以下的领域里，反向电压产生白热或者电弧放电的电弧，通过这个放电使空气中含

6、有的有机物分解，在触点生成黒色的异物（酸化物、炭化物），导致接触不良。反向电压和实际测量值的例子在图1（a）里，使感应负载R为OFF的瞬间，会在线圈的两端＋、－方向产生反向电压（e＝-Ldi/d-t）图1（b）那样的尖峰形，这个反向电压通过电源线加在触点的两端。一般认为常温常压的空气中的临界绝缘破坏电压是200～300V，所以，前面所说的反向电压如果超过的时候，会在触点进行放电，线圈储藏的能量（1/2Li2）被消耗。吸收反向电压时，希望在200V以下。有3种常用的继电器保护电路：阻容电路、压敏电阻电路和二级管电路。阻容电路:电阻值和电容值的选择以可以消除感

7、性电压为宜，但是也不要过分大引起其它问题，如元件尺寸和成本。一个很好地经验法则是首先使电阻值等于电路电压，然后根据电路感性电流的水平来选择电容值，如果电流是1A，选择0.1mF的电容是适合的。如果是更大的电流，那么电容值也要相应增大。因此，一个120VAC,0.4A的电路应该使用120ohms的电阻和0.1mF的电容。如果这个组合没有很好地调节瞬态电压，第一步先增加电容值，然后减小电阻值。例如：120ohm/0.1mF的组合和47ohm/0.2mF的组合有大致相同的能量吸收时间常数，但是由于后者有更小的电阻值，在某些特殊的应用中比前者有更好的性能。通常来说

8、，对于一个应用是找不到一个完美的组合的，只是可以找到一些可以正常工