Для долгой службы: миниатюрные сигнальные реле IM и P2

27 марта 2014

В свете продолжающегося бурного развития телекоммуникационных технологий миниатюрные сигнальные электромеханические реле не теряют своей актуальности. TE Connectivity – один из мировых лидеров в производстве электромеханических реле самого различного назначения,- уделяет пристальное внимание этому направлению. Серии миниатюрных реле IM и P2 отлично зарекомендовали себя в самых разнообразных областях электроники, в частности, телекоммуникационном оборудовании, медицинских, измерительных и бытовых приборах.

Казалось бы, реле – далеко не новое устройство, на рынке огромное количество вариантов и производителей. На первый взгляд, все реле очень близки по исполнению и параметрам. Даже реле последнего, четвертого, поколения уже оформлены как промышленный стандарт (определены размеры, расположение выводов, ресурс, параметры коммутации и т.д.). Почему же так важен выбор производителя? Потому что в бесконечной гонке за миниатюризацией, долей рынка и стоимостью конечной продукции, только сильнейшие могут поддерживать на высоком уровне и качество продукции, и бесперебойность поставок, а также предоставлять полную техническую поддержку, образцы и т.д.

Рис. 1. История развития сигнальных реле AXICOM

Рис. 1. История развития сигнальных реле AXICOM

Одним из крупнейших и авторитетнейших производителей сигнальных реле является компания AXICOM, которая входит в состав концерна TE Connectivity (бывший Tyco Electronics). Использование сигнальных реле TE Connectivity дает целый ряд преимуществ:

  • Высочайшее качество продукции, основанное на долгой истории и сложившейся культуре производства (рисунок 1). Компания AXICOM начала производство реле в шестидесятые годы и выпускала реле всех четырех поколений. Интересным является тот факт, что помимо выпуска современных реле четвертого поколения, продолжается выпуск реле второго (MT2, D2n, MT4) и третьего поколения (FX2, P2, FP2, FT2 и FU2). Это говорит о ширине распространения этих компонентов, их надежности и доверии потребителей.
  • Надежность поставок и качество продукции подтверждено множеством именитых потребителей, среди которых – такие знаменитые компании как Alcatel, BOSCH, Canon, Cisco, Fujitsu, Huawei, Hewlett-Packard, Honeywell, IBM, LG, Motorola, NEC, Nokia, Samsung, Thomson и многие другие [3].
  • TE Connectivity предоставляет широчайшую номенклатуру современных реле с различными типами конфигурации контактных групп, различными магнитными системами, параметрами катушек и т.д.
  • Компания обеспечивает полноту предоставляемой информации. Помимо подробного описания технических характеристик, предоставляется и дополнительная информация: чертежи корпусов, рекомендованные посадочные места, рекомендации по пайке и монтажу.
  • Продукция доступна на Российском рынке.

Сигнальные реле производства компании TE Connectivity нашли свое применение в самых разных областях:

  • телекоммуникационное оборудование (IP-телефония, ADSL-модемы, сетевые терминалы, системы доступа и передачи данных);
  • промышленная автоматика (электроавтоматика станков, системы управления приводами и др.);
  • испытательное оборудование (термокамеры, вибростенды, контрольно-проверочная аппаратура и др.);
  • измерительное оборудование (осциллографы, измерители импеданса и др.);
  • системы сигнализации и оповещения, системы «Умный дом»;
  • бытовая электроника;
  • медицинское оборудование;
  • автомобильная электроника.

Анализ параметров сигнальных реле

Область применения накладывает особые требования к характеристикам компонентов. Рассмотрим наиболее важные параметры сигнальных реле.

Выбор сигнального реле не должен быть поверхностным. Часто недостаточно просто ознакомиться с электрическими параметрами контактной группы и катушки управления. Важно также учитывать частотные характеристики, срок службы, условия эксплуатации. Более того, необходимо помнить о ряде особенностей, таких, например, как термоэлектрический потенциал и дребезг контактов. Поверхностное и безответственное отношение к, казалось бы, малозначительным нюансам может обернуться серьезными неприятностями на стадии серийного производства и эксплуатации. Рассмотрим некоторые особенности сигнальных реле.

Конфигурация контактной группы и магнитная система реле. Главной функцией реле является коммутация сигналов. Тип этой коммутации зависит от конфигурации контактной группы и магнитной системы реле. Существует большое количество различных конфигураций [4]. Однако наиболее распространенными являются однополюсные и двухполюсные реле с моностабильной или бистабильной магнитной системой (рисунок 2).

Рис. 2. Распространенные конфигурации контактных групп реле

Рис. 2. Распространенные конфигурации контактных групп реле

В моностабильных реле переключение контактов из нормального состояния происходит только при возбуждении катушки током строго заданной полярности. При снятии напряжения с катушки контакты возвращаются в исходное положение.

Иной принцип работы имеют реле с бистабильной магнитной системой. В них переключение происходит не потенциальным, а импульсным сигналом, поданным на катушку. Так, например, при подаче импульса прямой полярности (сигнал SET) контакты нормально открытого бистабильного реле замыкаются. При подаче импульса обратной полярности (сигнал RESET) контакты размыкаются.

Бистабильные реле имеют два важных преимущества: они не потребляют статической мощности, так как управляются импульсными сигналами, и, кроме того, они защищены от переключений при исчезновении питающих напряжений. Впрочем, стоит помнить, что при сильных вибрациях контакты могут произвольно переключиться, именно поэтому производители настоятельно рекомендуют производить принудительный сброс подачей сигнала RESET/SET перед началом эксплуатации.

Большая часть бистабильных реле может управляться и статическими сигналами, но постоянное возбуждение катушки не всегда рекомендуется. Более подробно о допустимости статического управления необходимо узнавать в документации на конкретный компонент.

Частотные характеристики. Сигнальные реле имеют повышенное быстродействие, по сравнению с силовыми реле. Это может быть важным преимуществом в ряде приложений. Однако, чтобы избегать неприятностей, необходимо помнить о ряде особенностей (рисунок 3).

Рис. 3. Процесс включения и выключения реле

Рис. 3. Процесс включения и выключения реле

Во-первых, катушка реле имеет собственную индуктивность. Это значит, что переключения не происходят мгновенно. Для характеристики переключений приводят такие параметры, как время включения (мс) и время выключения (мс).

Во-вторых, неизбежным злом при переключении является дребезг – многочисленное замыкание и размыкание контактов. Этот процесс характеризуется временем дребезга (мс), которое приводятся в документации ответственных производителей.

Как видно на рисунке 3, время включения/отпускания не учитывает времени на дребезг.

Определив производителя и требования к сигнальным реле, можно произвести выбор конкретного компонента. Серии сигнальных реле P2 и IM производства TE Connectivity имеют отличные электрические характеристики и предоставляют широкий ассортимент наименований, отличающихся конфигурацией контактных групп, параметрами катушек и типом монтажа.

Сигнальные реле серии P2

Реле серии P2 являются стандартными телекоммуникационными реле и полностью соответствуют установившемуся промышленному стандарту. Эти реле применяются в автомобильных CAN-устройствах, Hi-Fi-оборудовании, медицинской и измерительной технике, отвечают требованиям стандартов для оборудования 3G telecom.

Эти реле выполнены с конфигурацией контактов 2 FORM C и выпускаются в трех версиях (рисунок 4): моностабильной, бистабильной с одной катушкой и бистабильной с двумя катушками. В версии с двумя катушками каждая из них может использоваться независимо.

Рис. 4. Версии исполнения магнитной системы реле серии P2

Рис. 4. Версии исполнения магнитной системы реле серии P2

Реле способны коммутировать нагрузку до 2 А при напряжении до 220 В (DC) и 250 В (AC) (таблица 1). Коммутируемая мощность составляет 60 Вт, что является стандартным значением.

Таблица 1. Параметры сигнальных реле серии P2

Параметр Значение
Тип контактной группы 2 FORM C (переключающее)
Форма контактов сдвоенные
Материал контактов AgNi (по запросу AgPd), покрытие Au
Максимальный постоянный ток, А 2
Максимальный коммутируемый ток, А 2
Максимальное коммутируемое напряжение, В 220 (VDC), 250 (VAC)
Максимальная коммутируемая мощность 60 Вт/62,5 В·А
Сопротивление контактов (10 мА/20 мВ), мОм <50
Время включения/выключения, мс 2 (типовое), 4 (максимальное)
Дребезг, (мс) 1 (типовое), 3 (максимальное)
Количество переключений
(электрическая износостойкость контактов)
12 В/10 мА типовое 5×107
6 В/100 мА типовое 1×107
60 В/500 мА типовое 5×105
30 В/1000 мА типовое 1×106
30 В/2000 мА типовое 2×105
Механическая износостойкость контактов типовое 1×108
Начальная электрическая прочность изоляции, Vrms между открытыми контактами 1000…1500
между контактами и катушкой 1500
Рабочая температура, °С -40…85
Степень пылевлагозащиты IP67
Габаритные размеры, ДхШхВ, мм 14.5х7.2х10.4

Существует широкий выбор катушек управления с номинальным напряжением 3…24 В и мощностью управления 140 мВт. Бистабильная версия с одной катушкой имеет мощность управления 70 мВт.

Серия P2 выпускается в трех вариантах исполнения выводов (рисунок 5) – как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа.

Рис. 5. Варианты исполнения выводов реле серии P2

Рис. 5. Варианты исполнения выводов реле серии P2

Наиболее распространенные исполнения реле серии P2 поддерживаются на складе официального дистрибьютора TE Connectivity компании КОМПЭЛ (таблица 2).

Таблица 2. Складские позиции реле серии P2

Наименование Каталожный номер Монтаж Катушка Число катушек Конфигурация контактов Магнитная
система
V23079A2008B301 6-1419120-6 THT 3 VDC 1 2 FORM C Моностабильная
V23079D1008B301 6-1393788-1 SMT
V23079A1001B301 1393788-3 THT 5 VDC
V23079D1001B301 5-1393788-5 SMT
V23079A2003B301 3-1393789-7 THT 12 VDC
V23079A1003B301 1-1393788-1 THT
V23079D1003B301 5-1393788-7 SMT
V23079A1005B301 1-1393788-6 THT 24 VDC
V23079G1005B301 7-1393788-8 SMT
V23079C1108B301 5-1393788-3 THT 3 VDC Бистабильная
V23079J1108B301 2-1393789-9 SMT
V23079B1201B301 3-1393788-3 THT 5 VDC 2
V23079J1101B301 2-1393789-5 SMT 1
V23079C1103B301 4-1393788-8 THT 12 VDC
V23079B1203B301 3-1393788-6 THT 2
V23079J1103B301 2-1393789-7 SMT 1
V23079B1205B301 3-1393788-7 THT 24 VDC 2
V23079J1105B301 2-1393789-8 SMT 1

Выбрать подходящее реле из серии P2 достаточно просто благодаря широкой номенклатуре изделий. Более современными являются реле серии IM.

Сигнальные реле серии IM

Реле серии IM представляют собой последнее, четвертое поколение сигнальных реле. Главным их преимуществом являются миниатюрные габариты и улучшенные параметры изоляции и быстродействия. Реле серии IM применяются в системах связи и телекоммуникации, офисном, медицинском оборудовании, сфере автоматизации и сигнализации, в контрольно-измерительной технике и маломощной интерфейсной схемотехнике, бытовой электронике и др. Данный вид используется в аппаратуре с минимальным потреблением энергии в режиме StandBy. Реле этой серии отвечают требованиям стандартов для оборудования 4G telecom.

На настоящий момент существует шесть вариантов исполнения: моностабильные версии 1 FORM A, 1 FORM B, 2 FORM A, 2 FORM B; бистабильные версии 1 FORM C, 2 FORM C.

По сравнению с серией P2, прочность изоляции «катушка-контакты» увеличена до 1800 В, а типовое время включения и выключения сокращено до 1 мс (таблица 3).

Таблица 3. Параметры сигнальных реле серии IM

Параметр Тип
IM IMA IMB IMC IMD IME
Тип контактной группы бистабильное 2 FORM C 1 FORM A 1 FORM B бистабильное 1 FORM C 2 FORM A 2 FORM B
Форма контактов сдвоенные
Материал контактов PdRu, покрытие Au. Версия «D» AgNi, покрытие Au
Максимальный постоянный ток, А 2 (5 для версии «D»)
Максимальный коммутируемый ток, А 2 (5 для версии «D»)
Максимальное коммутируемое напряжение, В 220 (VDC), 250 (VAC)
Максимальная коммутируемая мощность 60 Вт/62.5 В·А
Сопротивление контактов (10 мА/20 мВ), мОм <50 <100 <50
Время включения/выключения, мс 1 (типовое), 3 (максимальное)
Дребезг, мс 1 (типовое), 5 (максимальное)
Количество переключений (электрическая износостойкость контактов) ≤30 мВ ≥10 мА более 2.5×106
125 В (DC)/0.24 А – 30 Вт более 5×105
220 В (DC)/0.27 А – 60 Вт более 1×105
250 В (AC)/0.25 А – 62.5 В/А более 1×105
30 В (DC)/1 А – 30 Вт более 5×105
3 В (DC)/2 А – 60 Вт более 1×105
Механическая износостойкость контактов более 1×108
Начальная электрическая прочность изоляции (для стандартной версии), Vrms между открытыми контактами 1000…2500
между контактами и катушкой 1500…4000
Рабочая температура, °С -40…85
Степень пылевлагозащиты IP67
Габаритные размеры, ДхШхВ, мм 10х6х5.65

В наличии имеются катушки трех вариантов исполнения: стандартные, с повышенной чувствительностью и с высокой чувствительностью. Диапазон номинальных напряжений составляет 1.5…24 В. Мощность управления варьируется от 50 до 200 мВт для различных вариантов.

TE Connectivity предлагает все стандартные варианты исполнения корпусов и выводов как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа (рисунок 6).

Рис. 6. Варианты корпусного исполнения реле серии IM

Рис. 6. Варианты корпусного исполнения реле серии IM

Самые востребованные исполнения реле IM поддерживаются на складе КОМПЭЛ и приведены в таблице 4.

Таблица 4. Складские позиции реле серии IM

Наименование Каталожный номер Контактная группа Магнитная
система
Катушка, В Исполнение катушки Тип выводов
IM46GR 6-1462037-7 2 Form C бистабильная 12 стандарт SMT gull wing
IM41TS 5-1462037-3 3 THT standard
IM23GR 2-1462039-9 моностабильная 5 повышенной чувствительности SMT gull wing
IM22TS 2-1462039-8 4.5 THT standard
IM21GR 2-1462039-6 3 SMT gull wing
IM13GR 1462039-4 5 SMT gull wing
IM07TS 3-1462037-0 24 стандарт THT standard
IM07GR 4-1462037-7 24 SMT gull wing
IM07JR 4-1462037-8 24 SMT J-leg
IM06TS 2-1462037-7 12 THT standard
IM06NS 1-1462038-6 12 THT narrow
IM06GR 2-1462037-3 12 SMT gull wing
IM05TS 2-1462037-2 9 THT standard
IM05GR 3-1462037-4 9 SMT gull wing
IM03TS 1-1462037-8 5 THT standard
IM03GR 1-1462037-4 5 SMT gull wing
IM01TS 1462037-4 3 THT standard
IM01GR 1462037-1 3 SMT gull wing

Заключение

Компания TE Connectivity объединяет нескольких ведущих производителей электромеханических реле. Это дает возможность соответствовать растущим потребностям промышленности и рынка. Богатая история и традиции позволяют предлагать высококачественную электромеханику практически в любом промышленном сегменте, на равных конкурируя с другими ведущими производителями и превосходя их. Для всех выпускаемых серий реле доступна необходимая техническая информация: чертежи, модели, каталоги, результаты испытаний. Через официальных дистрибьюторов есть возможность получить бесплатные образцы.

Реле серий P2 и IM – не исключение из правил. Как и прочие реле производства TE Connectivity, они соответствуют общепринятым промышленным стандартам, имеют отличные электрические параметры и высокую надежность.

 

Литература

  1. Петраков В. AXICOM: новое поколение телекоммуникационных и сигнальных реле. Компоненты и технологии №8, 2002;
  2. Мелащенко А. История создания и развития реле. Электронные компоненты №9, 2004;
  3. Presentation. AXICOM. Telecom-, Signal and RF Relays. IM Relays. Tyco Electronics, 2008;
  4. Automotive, General Purpose and Signal Relays. Definitions. Tyco Electronics, 2012;
  5. Presentation. Telecom – & Signal Relays. Tyco Electronics, 2012;
  6. Документация www.te.com.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

TE_HF3_NE_03_14_opt

•••

Наши информационные каналы

О компании TE Connectivity

Продукция TE Connectivity, широко известная на российском рынке под брендом Tyco Electronics, насчитывает более полумиллиона наименований, включающих не только электрические соединители и терминалы, но также реле, изделия для ВОЛС, устройства защиты электрических и сигнальных цепей, сенсорные экраны. Изделия компании используются в производстве потребительской электроники, в электроэнергетике, в медицинской, автомобильной и аэрокосмической электронике, в телекоммуникационной индустрии. На сег ...читать далее