릴레이의 스위치 용량은 어떻게 정의되고 무엇이 그것을 결정합니까?

업데이트 됨 May 28, 2019

해당 제품

Hardware

  • PXI Matrix Switch Module

문의사항

스위치 및 릴레이의 스펙 중 하나는 스위치 용량입니다. 이것이 의미하는 바는 무엇이며 어떻게 결정됩니까?

해결책

스위치 용량 또는 스위치 부하는 일반적으로 전압 및 전류로 정격 됩니다. 전압은 릴레이가 열려 있을 때 릴레이의 단자에 걸리는 부하 전압입니다. 전류는 부하 및 릴레이가 닫힐 때 부하 전류를 통해 흐르게 됩니다.

스위치는 종종 최대 스위치 용량 외에도 최소 스위치 용량 (최소 스위치로드 라고도 함)을 지정합니다. 스위치의 장기적인 상태를 유지하려면 스위치의 최소 용량을 충족시키는 것이 중요합니다. 시간이 지남에 따라, 미립자들(particulates)은 전기자(armature) 릴레이의 접점을 기반으로 형성됩니다. 릴레이가 닫혀 있을 때, 스위치 접점의 입자 합성을 소각하려면 최소 전류가 필요합니다. 이것은 전기기계 전기자 릴레이의 유일한 문제입니다. 리드 릴레이는 고온 가스로 밀봉되어 있으며 입자가 쌓이지 않습니다. SSR 및 FET 릴레이는 기계적으로 작동하지 않으며 영향을 받지 않습니다.

추가 정보

릴레이는 이론적으로 어떠한 전력도 소비하지 않습니다. 전력 방정식은 전력(Power) = 전압(Voltage) * 전류(Current) 입니다. 릴레이가 열리면 전류는 0입니다. 단자가 닫히면 단자의 전압은 거의 제로가 됩니다 (릴레이의 부하 전류 및 "on"저항에 따라). 두 경우 모두 전력이 동일 하거나, 0에 매우 가깝습니다. 이상적으로 릴레이가 열리면 순간적으로 전압이 부하 전압으로 가고 순간적으로 전류가 0이됩니다. 따라서, 스위칭 용량은 릴레이에 사용된 전선의 게이지만큼 커야 합니다.

그러나 릴레이가 스위칭 과정에 있을 때, 두 값이 0이 아닌 값이 되는 유한 시간이 있습니다. 이 시간 동안 릴레이에서 전력이 낭비됩니다. 부하 및 릴레이의 인덕턴스 및 커패시턴스에 따라 릴레이가 스위칭되는 이 기간 동안 큰 전압 및 전류 스파이크가 발생할 수 있습니다. 이것은 매우 작은 영역에서 많은 열을 발생시킬 수 있고 결과적으로 릴레이 접점을 녹이게 하거나 부식으로 인해 수명이 단축될 수 있습니다. 부하에 더 큰 전압과 전류가 흐르면 스위칭 시간이 길어지고 릴레이에서 소비되는 에너지 (전력의 시간 적분)가 증가합니다. 릴레이가 전환 중일 때 더 큰 전력 스파이크가 발생할 수도 있습니다.

스위치 용량의 또 다른 요소는 릴레이의 기계적 구성과 관련이 있습니다. 릴레이가 전환하기 시작하면 접점의 힘이 감소하여 저항이 증가합니다. 이 저항을 통해 흐르는 부하 전류는 접점에 열을 가합니다. 접점의 일부분이 닿기도 하고 닿지 않는 순간도 있습니다. 전류가 흐르는 표면적을 감소시킴으로써 저항이 다시 증가합니다. 접촉이 없기 바로 직전에 모든 전류가 매우 작은 영역을 통해 흐르고 있습니다. 이 마지막 접점은 매우 뜨거워져서 보통 기화되거나 증발합니다.

실제로이 문제는 예기치 않은 시나리오에서 장치 사용과 관련하여 종종 발생합니다. 예를 들어, 4 x 256 매트릭스의 PXIe-2532B는 최대 60 개의 드라이브가 연속적으로 존재하기 때문에 Fault Insertion Unit (FIU) 테스트를 수행할 수 없습니다. 이것은 위에서 언급 한 이론의 직접적인 예이며 특정 FIU 체계를 사용하거나 여러 드라이브를 사용할 수 있는 대체 PXI-2536 FET를 사용하여 해결할 수 있습니다.

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