聚焦繼電器：汽車(chē)零件尺寸收縮功率激增

汽車(chē)電子設(shè)備的含有量伴隨著電子控制組件繼續(xù)上升，對(duì)承載較大電流負(fù)載的較小繼電器的需求持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是對(duì)于印制電路板繼電器。汽車(chē)?yán)^電器的制造商稱(chēng)：增加使用的電子設(shè)備受到便利選擇的推動(dòng)，如后座娛樂(lè)設(shè)備、可加熱的座位、動(dòng)力可折疊鏡子和座位、動(dòng)力門(mén)和后擋板關(guān)閉選擇、可調(diào)節(jié)腳踏板以及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
泰科電子產(chǎn)品經(jīng)理特羅伊•弗蘭克斯指出：“這些新技術(shù)趨勢(shì)增加了車(chē)輛中的電子產(chǎn)品，因此推動(dòng)了包括繼電器在內(nèi)的組件小型化趨勢(shì)。”此外，繼電器的供應(yīng)商相信，隨著使用電子控制組件和多路復(fù)用技術(shù)的增長(zhǎng)，插入式繼電器有向印制板繼電器轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。Omron汽車(chē)電子組件公司銷(xiāo)售和營(yíng)銷(xiāo)副總裁Jerry Bricker稱(chēng)：印制板繼電器正在快速取代插入式繼電器。“十年前，美國(guó)汽車(chē)平均擁有大約20只插入式繼電器。在今后五年當(dāng)中，估計(jì)平均汽車(chē)用量達(dá)30只繼電器，其中只有大約5～7只是插入式繼電器。”
雖然汽車(chē)行業(yè)中，更小經(jīng)常等于更好，這些小型繼電器仍然需要提供同樣的可靠性和性能要求，還要耐沖擊振動(dòng)和惡劣環(huán)境。
幾家汽車(chē)?yán)^電器的制造廠商像Aromat、 Fujitsu、Omron和泰科電子正在集中于滿(mǎn)足對(duì)更小插入式和印制板繼電器的更多要求。
今年初，Omron汽車(chē)電子營(yíng)運(yùn)部推出了G8VA型插入式繼電器，具有與其Micro 280型繼電器同樣的性能，但是腳跡空間只有其2/3，總體積只有大約40%。尺寸為15 x 15.7 x 16.4 mm，該繼電器一般應(yīng)用于電動(dòng)天窗、通風(fēng)機(jī)電機(jī)、空調(diào)離合器線(xiàn)圈、防抱制動(dòng)系統(tǒng)、頭燈、剎車(chē)燈、燃料泵和喇叭。
該繼電器具有兩種型號(hào)，一種是單極單擲插入式，帶有或沒(méi)有一只電阻器，20A的G8VA繼電器具有12Vdc的線(xiàn)圈額定電壓，帶有一只抑制電阻器時(shí)標(biāo)稱(chēng)功耗為1.1W。釋放電壓小于1V，吸合電壓小于8V。絕緣電阻*小為20 MΩ，500 Vdc。絕緣強(qiáng)度為線(xiàn)圈和觸點(diǎn)間及觸點(diǎn)之間*大泄漏小于1mA，900 Vac，50～60 Hz，1秒。工作溫度范圍為-40°C～125°C。
Omron*近還發(fā)布了G8PE型繼電器（圖1），在較小的印制板封裝當(dāng)中提供的電流能力提高25%。該公司稱(chēng)，G8PE型繼電器具有40A的連續(xù)載流能力，長(zhǎng)度減小大約3mm，與競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品相比，安裝空間節(jié)省達(dá)14%。它還具有180 A的切換電流能力。繼電器可以用于電子控制單元電源電路和控制器主開(kāi)關(guān)，用于電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)和電動(dòng)座位開(kāi)關(guān)。G8PE型繼電器除了其小型化尺寸和處理更大功率的能力之外，還具有較低的自熱并且無(wú)鉛。Omron還在研制可以表面貼裝的印制板繼電器，從而消除通孔加工。
減小振動(dòng)
相似地，Aromat公司正在研制較小的繼電器，具有更好的性能。該公司將小型Micro 280繼電器命名為CV系列，在改善振動(dòng)沖擊性能的同時(shí)，降低了工作功率的要求。CV繼電器尺寸為22 x 15 x 15.7 mm，可以用來(lái)節(jié)省接線(xiàn)盒或發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的空間。與該公司常規(guī)的產(chǎn)品相比，其噪聲水平已經(jīng)降低到10 dB以下。
Aromat也提供超小型低高度的繼電器。CP系列在85°C下具有35 A的大載流容量，該公司稱(chēng)，公司的CQ靜音一組轉(zhuǎn)換汽車(chē)?yán)^電器也采用小型化封裝，尺寸為17 x 13 x 17.5 mm。這一系列將噪聲降低了大約20dB。初始絕緣電阻為*大100 MΩ，500 Vdc。標(biāo)稱(chēng)開(kāi)關(guān)能力為20 A，14 Vdc（常開(kāi)）和10 A，14 Vdc（常閉）。典型應(yīng)用包括間歇式雨刮器、巡航控制、電動(dòng)車(chē)窗、自動(dòng)門(mén)鎖、汽車(chē)立體聲和汽車(chē)空調(diào)器。
為了在小型化領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，富士通組件美國(guó)公司也提供幾種小型功率繼電器。該公司宣稱(chēng)其FTR-P6型繼電器尺寸為12 x 9 x 10.3 mm，是行業(yè)中*小的大功率汽車(chē)表面安裝繼電器。25A繼電器具有大電流能力和低功耗。它消耗的功率為800mW，觸點(diǎn)額定值為25 A，14 Vdc，能夠應(yīng)付*大沖擊電流達(dá)35A。引線(xiàn)經(jīng)過(guò)優(yōu)化可耐受振動(dòng)和無(wú)鉛回流焊接工藝。
富士通繼電器產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理田嶋康之稱(chēng)：隨著汽車(chē)增加更多的功能，每個(gè)組件必須更小，從而推動(dòng)了對(duì)更小的繼電器的需求。繼電器還需要維持同樣的電氣和可靠性性能。
兜售大電流容量和高溫要求，富士通的FBR53系列具有更大的電流容量，在小型封裝尺寸15.5 x 12.1 x 13.7 mm中，能夠應(yīng)對(duì)高達(dá)125°C的高溫。該通用的1 Form U/組常開(kāi)印制板繼電器在25°C下可承載高達(dá)40A的連續(xù)電流。標(biāo)稱(chēng)線(xiàn)圈功率為600-mW，繼電器具有14 Vdc的觸點(diǎn)額定值，可以切換高達(dá)20A，10萬(wàn)次。繼電器可以承受的沖擊電流高達(dá)60 A (14 Vdc)。
泰科也提供幾種小型汽車(chē)?yán)^電器。其中有提供降低寬度的微空間拯救者VH28系列，以及降低高度的微型低高度VMLH系列。該公司的20A Micro K，V23086系列小型印制板繼電器具有更大的靈活性，有單、雙、表面安裝和回流型號(hào)。
泰科還設(shè)計(jì)了中性點(diǎn)繼電器，專(zhuān)用于三相電子電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。正在研制的有納米 V23138系列超小型印制板繼電器，它將用于單、雙和H橋型號(hào)，以及微型直插式繼電器，它提供了一種三端結(jié)構(gòu)，在輸入端和負(fù)載之間具有共享的接地端子。
CIT繼電器開(kāi)關(guān)公司擴(kuò)展了其汽車(chē)功率繼電器產(chǎn)品線(xiàn)，增加了具有4種觸點(diǎn)排列的40A繼電器，具有印制板插針和快速連接安裝選擇。為滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)對(duì)更高切換容量的需求，CIT繼電器開(kāi)關(guān)公司現(xiàn)在提供CTA2F型功率繼電器系列（圖2），切換容量高達(dá)40A，14 Vdc，絕緣電阻*小至100MΩ，500 Vdc。該繼電器的線(xiàn)圈對(duì)觸點(diǎn)絕緣強(qiáng)度額定值*小為750 Vrms，觸點(diǎn)對(duì)觸點(diǎn)絕緣強(qiáng)度額定值在*小500 Vrms。該系列可提供線(xiàn)圈電壓選擇，包括6 Vdc、12 Vdc 或24 Vdc，線(xiàn)圈功率額定值為1.6 W或1.9 W。