德国PILZ皮尔兹继电器技术的发展史

德国PILZ皮尔兹继电器技术的发展史
在德国PILZ继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路可使其具有更多的功能。随着SOP技术（Small Outline Package）的突破，生产厂家有可能把越来越多的功能集成到一起。而德国PILZ继电器与微处理器的组合将具备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化

德国PILZ皮尔兹继电器技术的发展史

在德国PILZ继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路可使其具有更多的功能。随着SOP技术（Small Outline Package）的突破，生产厂家有可能把越来越多的功能集成到一起。而德国PILZ继电器与微处理器的组合将具备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化。新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类德国PILZ继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下，特种德国PILZ继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等德国PILZ继电器的性能将日臻完善。电磁德国PILZ继电器（EMR）从zui初使用德国PILZ继电器算起，至今已有150多年的历史了。伴随着电子工业的发展，特别是20世纪70年代初期光耦合技术的突破，使固态德国PILZ继电器（SSR，亦称电子德国PILZ继电器）异军突起。同传统德国PILZ继电器相比，它具有寿命长、结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固态德国PILZ继电器没有机械开关，而且具有诸如与微处理器高度兼容、速度快、抗冲击、耐振、低漏电等重要特性。同时，由于这种产品没有机械接点，不产生电磁噪声，从而不需要附加诸如电阻和电容等元件来保持*。而传统德国PILZ继电器则需要这些附加元件，因此，传统德国PILZ继电器往往笨重而复杂，且成本较高。

微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对德国PILZ继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对德国PILZ继电器技术的发展起到促进作用。微电子技术和超大规模IC的飞速发展对德国PILZ继电器也提出了新的要求。*是小型化和片状化。如IC封装的用TO－5（8.5×8.5×7.0mm）德国PILZ继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体德国PILZ继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。计算机技术的普及使得微机用德国PILZ继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将迅速发展。80年代初，美国生产的数字式时间德国PILZ继电器就可用指令对德国PILZ继电器进行控制，德国PILZ继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年3.5％的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的德国PILZ继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。

 
通讯技术的发展对德国PILZ继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速发展使整个德国PILZ继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤德国PILZ继电器、舌簧管光纤开关等新型德国PILZ继电器。光电子技术对于德国PILZ继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运行，目前已试制出双稳态德国PILZ继电器。为了提高航空、航天德国PILZ继电器的可靠性，期望德国PILZ继电器失效率应由目前的0.1PPM降至0.01PPM；载人空间站则要求达到0.001PPM。耐温要达到200℃以上，耐振要求高于490m/s，同时应能承受2.32×10（4）C/Kg的α射线辐射。为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。
新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持德国PILZ继电器、温度德国PILZ继电器、电磁德国PILZ继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的德国PILZ继电器。随着微型和片式化技术的提高。

 

德国PILZ继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和表面贴装化方向发展；现在上有些厂家生产的德国PILZ继电器，体积只有5～10年前的1/4～1/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的德国PILZ继电器。通讯设备厂家对密集型德国PILZ继电器的需求更加热切，日本Fujitsu Takamisawa 公司生产的一种BA系列超密集信号德国PILZ继电器的大小只有14.9（W）×7.4（D）×9.7（H）mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装德国PILZ继电器的体积仅为14（W）×9（D）×6.5（H）mm。 在功率德国PILZ继电器领域尤其需要安全可靠的德国PILZ继电器，如高绝缘性德国PILZ继电器。日本Fujitsu TaKamisawa推出的JV系列功率德国PILZ继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5（W）×10（D）×12.5（H）mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到5kV。日本NEC 推出的MR82系列功率德国PILZ继电器的功耗只有200mW。 

今后，小型密封德国PILZ继电器市场开发的重点是与IC兼容的TO－5德国PILZ继电器和1/2晶体罩德国PILZ继电器。用德国PILZ继电器将加速向工业/商业化转移。美国用德国PILZ继电器约占德国PILZ继电器总额的20％。通用德国PILZ继电器市场继续向小型、薄型和塑封方向发展。小型印制板用德国PILZ继电器仍将是通用德国PILZ继电器市场发展的主产品，固体德国PILZ继电器将更趋广泛，价格将继续下降，并向高可靠、小体积、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性靠拢。舌簧德国PILZ继电器市场将继续扩大。

14.9（W）×7.4（D）×9.7（H）mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装德国PILZ继电器的体积仅为14（W）×9（D）×6.5（H）mm。 在功率德国PILZ继电器领域尤其需要安全可靠的德国PILZ继电器，如高绝缘性德国PILZ继电器。日本Fujitsu TaKamisawa推出的JV系列功率德国PILZ继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5（W）×10（D）×12.5（H）mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到5kV。日本NEC 推出的MR82系列功率德国PILZ继电器的功耗只有200mW。

PILZ固态继电器的优点
（1）高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。 
（2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。 
（3）快速转换:固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。 
（4）电磁干扰笑:固态继电器没有输入"线圈"，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。 

PILZ固态继电器的缺点 
（1）导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达1~2V，大功率晶体管的饱和压浆液灾1~2V之间，一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。
（2）半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。
（3）由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。
（4）电子元器件的温度特性和电子线路的抗*力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。
（5）固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。

德国(pilz)主要产品：
PILZ安全继电器、pilz继电器配件、德国PILZ时间继电器、pilz安全传感器、PILZ电磁继电器、皮尔磁中间继电器、PILZ功率模块、PILZ固态继电器、PILZ CPU单元、PILZ安全继电器单元、PILZ旋转编码器 
德国(pilz)皮尔兹公司自成立起已有50多年历史，是世界上自动化领域的技术先者和系统供应商。她于1968年发明了世界上*个双手操作继电器，被*为是安全控制领域中的一大创举。1987年，皮尔兹又推出世界上*个急停继电器PNOZ，皮尔兹的品牌也因此成为了安全继电器的代名词。继可编程安全系统PSS之后，皮尔兹公司于1997年凭借安全、开放总线系统SafetyBUS p 进入了安全技术的新领域。今天，德国(pilz)的产品适用于机械工程的任何领域，从传统的自动化行业，如汽车制造业、食品加工业和木材加工业，到现代化的机场、剧院、缆车和游乐场。皮尔兹的产品不仅适用于标准的安全功能，如急停、安全门和双手控制，同时能为各种应用提供合适的解决方案。德国(pilz)是先的创新自动化技术公司。作为人身、机器和环境保护的安全专家，皮尔磁为各行各业提供以客户为中心的解决方案。其中包括来自传感器、控制和驱动技术领域的创新产品与综合服务。

德国PILZ皮尔兹继电器技术的发展史

在应用中需要考虑下述问题
1.器件的发热
SSR在导通时,元件将承受P耗=V有€譏有的热耗散功率, 其中V有效值和I有效值分别为饱和压降和工作电流的有效值。此时,需依据实际工作环境条件,严格参照额定工作电流时允许的外壳温升（75℃）,合理选用散 热器尺寸或降低电流使用,否则将因过热引起失控,甚至造成产品损坏。在线路板上使用,连续负载电流2 3A时,可选用S€?3,S€?4产品,5A时,可选用S€?08W3封装产品。10A以下,可采用散热条件良好的仪器底板。10A以上,需配散热器。30A以下,采用自然风冷,连续负载电流大于30A时,需采用仪器风扇强制风冷。
2.封装和安装形式
卧式W型、立式L型,体积小适用于印制板直接焊接安装。立式 L2型,既能适合于线路板焊接安装,也能适用于线路板上插接安装。K型及F型,适合散热器及仪器底板安装。大功率SSR（K型和F型封装）安装时,应注意 散热器接触面应平整,并需涂复导热硅脂（先锋T-50）。安装力矩愈大,接触热阻愈小。大电流引出线,需配冷压焊片,以减少引出线接点电阻。
3.输入端驱动
SSR按输入控制方式,可分为电阻型、恒流源和交流输入控制 型。目前主要提供的,是供5V TTL电平用电阻输入型。使用其他控制电压时,可相应选用限流电阻。SSR输入属于电流型器件,当输入端光耦可控硅*导通后（微秒数量级）,触发功率可 控硅导通。当激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。例如基本性能测 试电路,输入为可调电压源,测试负载用100W灯泡,输入触发信号应为阶跃逻辑电平,强触发方式。国外厂商提供的器件标准电流为10mA,考虑到全温度工 作范围（-40 +70℃）,发光效率稳定和抗*力,*zui直流触发工作电流在12 25mA之间。SSR输入端可并联或串联驱动。串联使用时,一个SSR按4V电压考虑,12V电压可驱动3个SSR。
4.干扰问题
SSR产品也是一种干扰源,导通时会通过负载产生辐射或电源 线的射频干扰,干扰程度随负载大小而不同。白炽灯电阻类负载产生的干扰较小,零压型在交流电源的过零区（即零电压）附近导通,因此干扰也较小。减少的方法 是在负载串联电感线圈。另外,信号线与功率线之间,也应避免交叉干扰。
5.过流/过压保护
快速熔断器和空气开关,是通用的过电流保护方法。快速熔断器 可按额定工作电流的1.2倍选择,一般小容量可选用保险丝。特别注意负载短路,是造成SSR产品损坏的主要原因。感性及容性负载,除内部RC电路保护外, 建议采用压敏电阻并联在输出端,作为组合保护。金属氧化锌压敏电阻（MOV）面积大小决定吸收功率,厚度决定保护电压值。交流220V的SSR,选用 MYH12、430V、 12的压敏电阻;380V选用MYH12、750V压敏电阻;较大容量的电机变压器应选用MYH20、24通流容量大的压敏电 阻。
6.关于负载的考虑

SSR对一般的负载应是没有问题的,但也必须考虑一些特殊的 负载条件,以避免过大的冲击电流和过电压,对器件性能造成不必要的损坏。白炽灯、电炉等类的“冷阻”特性,造成开通瞬间的浪涌电流,超过额定工作电流值数 倍。一般普通型SSR,可按电流值的2/3选用。增强型SSR,可按厂商提供的参数选用。在恶劣条件下的工业控制现场,建议留有足够的电压、电流余量。
 

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