如何定义继电器的开关容量以及它取决于什么参数？

问题详述

开关和继电器的规格之一是开关容量。开关容量具体指什么意思，它是如何定义的？

解决方案

开关容量或开关负载通常取决于电压和电流。电压是指在继电器打开时将穿过继电器的端子的负载电压。电流是负载和继电器在关闭时流过的负载电流。

除了最大开关容量之外，开关通常还指定最小开关容量（有时称为最小开关负载）。满足开关的最小容量以确保开关的长期健康的工作是非常重要的。因为随着时间的推移，微粒会积聚在电枢继电器的触点上。当继电器关闭时，需要用最小量的电流来烧掉开关触点上积聚的微粒，然而这种问题只存在于机电衔铁继电器。干簧继电器密封在惰性气体中，不易积聚颗粒。 SSR和FET继电器不是机械结构，所以也不受影响。

相关信息

继电器理论上不会耗散任何功率的。功率公式是功率=电压*电流 。继电器打开时，电流为零。当它闭合时，端子两端的电压几乎为零（取决于负载电流和继电器的“接通”电阻）。在这两种情况下，功率都相等或非常接近于零。理想情况下，当继电器打开时，电压将立即转到负载电压，电流将瞬间变为零。如果这是真的话，则开关容量将与继电器中使用的导线规格一样大。

但是，当继电器处于切换过程中时，存在一个电流和电压值都是非零的时间段。在此期间，继电器会耗散功率。根据负载和继电器的电感和电容，在继电器切换的这段时间内可能存在较大的电压和电流峰值。这可能会在非常小的区域内产生大量热量，从而熔化继电器的触点或留下会缩短其寿命的腐蚀。负载上的电压和电流越大，切换时间就越长，继电器损耗的能量（功率的时间积分）就越多。当继电器处于转换状态时，您可能还会有更大的功率峰值。

影响开关容量的另一个因素是继电器的机械结构。当继电器刚刚开始切换时，接触力减小，导致电阻增加，流过该电阻的负载电流会加热触点。当触点的某些部分接触而有些部分不接触时，温度会急剧升高。这个过程中由于不断减小电流流过的表面积，电阻不断增加。在完全断开接触的瞬间，所有电流都流过极小的区域，导致最后一个接触点会变得非常烫。
在实际使用中，此问题通常会伴随着使用设备是的意外情况出现。例如，4乘256的PXIe-2532B无法进行故障插入单元（FIU）测试，因为它的上限是连续60个驱动器。这是上述理论最直接的示例，可以通过使用特定的FIU方案或使用兼容多个驱动器的PXI-2536 FET来解决。