機(jī)遇與挑戰(zhàn):
- 新工藝、新技術(shù)的發(fā)展對(duì)繼電器技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用
- 微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、光電子技術(shù)以及空間技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)繼電器技術(shù)提出了新的要求
繼電器的發(fā)展方向:
- 小型化和片狀化
- 組合化和多功能化
- 全固體化
- 高可靠性
隨著微型和片式化技術(shù)的提高。繼電器將向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展;現(xiàn)在國(guó)際上有些廠家生產(chǎn)的繼電器,體積只有5~10年前的1/4~1/8。因?yàn)殡娮诱麢C(jī)在減小體積時(shí),需要高度不超過(guò)其它電子元件的更小的繼電器。
微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、光電子技術(shù)以及空間技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)繼電器技術(shù)提出了新的要求,新工藝、新技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑對(duì)繼電器技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
微電子技術(shù)和超大規(guī)模IC的飛速發(fā)展對(duì)繼電器也提出了新的要求。第一是小型化和片狀化。如IC封裝的軍用TO-5(8.5×8.5×7.0mm)繼電器,它具有很高的抗振性,可使設(shè)備更加可靠;第二是組合化和多功能化,能與IC兼容、可內(nèi)置放大器,要求靈敏度提高到微瓦級(jí);第三是全固體化。固體繼電器靈敏度高,可防電磁干擾和射頻干擾。
通訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)繼電器的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。一方面是由于通訊技術(shù)的迅速發(fā)展使整個(gè)繼電器的應(yīng)用增加。另一方面,由于光纖將是未來(lái)信息社會(huì)傳輸?shù)闹鲃?dòng)脈,在光纖通訊、光傳感、光計(jì)算機(jī)、光信息處理技術(shù)的推動(dòng)下將出現(xiàn)光纖繼電器、舌簧管光纖開(kāi)關(guān)等新型繼電器。
光電子技術(shù)對(duì)于繼電器技術(shù)將產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用,為實(shí)現(xiàn)光計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行,目前已試制出雙穩(wěn)態(tài)繼電器。
為了提高航空、航天繼電器的可靠性,期望繼電器失效率應(yīng)由目前的0.1PPM降至0.01PPM;載人空間站則要求達(dá)到0.001PPM。耐溫要達(dá)到200℃以上,耐振要求高于490m/s,同時(shí)應(yīng)能承受2.32×10(4)C/Kg的α射線輻射。為滿足空間要求,必須加強(qiáng)可靠性研究,并建立專門的高可靠生產(chǎn)線。
新型特殊結(jié)構(gòu)材料、新分子材料、高性能復(fù)合材料、光電子材料,還有吸氧磁性材料、感溫磁性材料、非晶體軟磁材料的發(fā)展對(duì)研制新型磁保持繼電器、溫度繼電器、電磁繼電器都具有重要的意義,并必將出現(xiàn)新原理、新效應(yīng)的繼電器。
隨著微型和片式化技術(shù)的提高。繼電器將向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型和表面貼裝化方向發(fā)展;現(xiàn)在國(guó)際上有些廠家生產(chǎn)的繼電器,體積只有5~10年前的1/4~1/8。因?yàn)殡娮诱麢C(jī)在減小體積時(shí),需要高度不超過(guò)其它電子元件的更小的繼電器。通訊設(shè)備廠家對(duì)密集型繼電器的需求更加熱切,日本FujitsuTakamisawa公司生產(chǎn)的一種BA系列超密集信號(hào)繼電器的大小只有14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm,主要用于傳真機(jī)和調(diào)制解調(diào)器,能承受3kV的波動(dòng)電壓。該公司推出的AS系列表面安裝繼電器的體積僅為14(W)×9(D)×6.5(H)mm。
在功率繼電器領(lǐng)域尤其需要安全可靠的繼電器,如高絕緣性繼電器。日本FujitsuTaKamisawa推出的JV系列功率繼電器內(nèi)含五個(gè)放大器,采用高絕緣性小截面設(shè)計(jì),尺寸為17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm。由于機(jī)芯和外緣之間采用強(qiáng)化絕緣系統(tǒng),其絕緣性能達(dá)到5kV。日本NEC推出的MR82系列功率繼電器的功耗只有200mW。
在繼電器內(nèi)部裝入各種放大、延時(shí)、消觸點(diǎn)抖動(dòng)、滅弧、遙控、組合邏輯等電路可使其具有更多的功能。隨著SOP技術(shù)(SmallOutlinePackage)的突破,生產(chǎn)廠家有可能把越來(lái)越多的功能集成到一起。而繼電器與微處理器的組合將具備更廣泛的專門控制功能,從而實(shí)現(xiàn)高智能化。
新技術(shù)的成群崛起,將促進(jìn)不同原理、不同性能、不同結(jié)構(gòu)和用途的各類繼電器競(jìng)相發(fā)展。在科技進(jìn)步、需求牽引以及敏感、功能材料發(fā)展的推動(dòng)下,特種繼電器,如溫度、射頻、高壓、高絕緣、低熱電勢(shì)以及非電量控制等繼電器的性能將日臻完善。
電磁繼電器(EMR)從最初使用電話繼電器算起,至今已有150多年的歷史了。伴隨著電子工業(yè)的發(fā)展,特別是20世紀(jì)70年代初期光耦合技術(shù)的突破,使固態(tài)繼電器(SSR,亦稱電子繼電器)異軍突起。同傳統(tǒng)繼電器相比,它具有壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)繼電器沒(méi)有機(jī)械開(kāi)關(guān),而且具有諸如與微處理器高度兼容、速度快、抗沖擊、耐振、低漏電等重要特性。同時(shí),由于這種產(chǎn)品沒(méi)有機(jī)械接點(diǎn),不產(chǎn)生電磁噪聲,從而不需要附加諸如電阻和電容等元件來(lái)保持靜音。而傳統(tǒng)繼電器則需要這些附加元件,因此,傳統(tǒng)繼電器往往笨重而復(fù)雜,且成本較高。
今后,小型密封繼電器市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是與IC兼容的TO-5繼電器和1/2晶體罩繼電器。軍用繼電器將加速向工業(yè)/商業(yè)化轉(zhuǎn)移。美國(guó)軍用繼電器約占繼電器總額的20%。通用繼電器市場(chǎng)繼續(xù)向小型、薄型和塑封方向發(fā)展。小型印制板用繼電器仍將是通用繼電器市場(chǎng)發(fā)展的主流產(chǎn)品,固體繼電器將更趨廣泛,價(jià)格將繼續(xù)下降,并向高可靠、小體積、高抗浪涌電流沖擊和抗干擾性靠攏。舌簧繼電器市場(chǎng)將繼續(xù)擴(kuò)大。表面安裝繼電器的應(yīng)用領(lǐng)域和需求量將呈上升之勢(shì)。