固体继电器筛选方法浅析

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　　[摘 要]固体继电器筛选是保证产品质量的一个重要环节，由于不同固体继电器因其结构类型、负载能力以及环境温度适应性都存在着一定的差异，筛选时应根据产品的实际情况而采取合适的试验方法，既保证产品性能得到充分的考核，又要避免筛选方法问题而造成的失误，本文从筛选前的准备和筛选过程中的注意事项两个方面对固体继电器筛选进行了简要阐述。
　　[关键词]固体继电器；筛选
　　中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0386-01
　　1 引言
　　固体继电器相对于电磁继电器，具有无弧转换、接通断开速度快和抗环境应力能力强的优点，越来越多的受到人们的关注。筛选作为生产环节中的一道重要工序，能够有效剔除参数异常和结构、功能存在缺陷的产品，确保交付产品的质量满足产品规范和用户需求，
　　2 筛选前的准备
　　2.1详细规范的识别
　　固体继电器的详细规范具有很强的指导性和实际可操作性，规范里面规定了如温度循环范围、机械冲击时施加的方向以及量值，负载条件试验时负载的大小、通断比、时间以及通断速率，老炼时产品应处的温度以及施加的负载。只有充分识别了产品的详细规范，才能理清思路，清楚该做什么项目，怎么做，保证不遗漏筛选项目，同时避免因参数识别不清而造成的误操作，保证产品筛选质量。
　　2.2产品特性的识别
　　固体继电器输入电压也主要有5V和28V规格产品，输出端电流值基本上覆盖了0.25A～50A，输出电压也从28V～270V不等，输出端类型有常开、常闭和转换型，输出组数从1组到4组不等，结构上也分光MOS继电器和常规金属管壳产品。
　　2.3试验方案确定
　　在充分识别了产品规范的基础上，需要确定产品的筛选方案，需要考虑以下几个方面：
　　2.3.1生产周期
　　每批产品的数量都不尽相同，少的几只，多的几百只甚至上千只。固体继电器筛选项目中，老炼时间环节的周期是最长的，而且是每款产品都必做的项目，通常老炼时间为160h，对于批量较大的产品，如果每次老练一只或几只，是远远不能满足生产周期的。
　　2.3.2筛选设备能力
　　固体继电器的筛选设备是有限的，在进行该筛选项目时，需要知道负载电源的输出能力、根据产品负载要求确定负载电阻的阻值以及功耗，梳理目前手上可利用的设备资源，大致计算出筛选周期。
　　2.3.3试验项目的特点
　　在确定筛选方案的时候，必须考虑到产品筛选项目的特点，负载条件试验时，必须保证一只产品单独接一个负载，以避免产品分流不均而造成产品损坏；老炼批量较大时，可多只产品的输出端串接在一起进行老炼，也可以充分利用继电器寿命台来进行老炼。
　　2.4工装夹具准备
　　工装夹具是筛选环节的一个重要组成部分，合理的工装夹具会对筛选起到事半功倍的效果，制作适合产品筛选的夹具是十分必要的。
　　工装夹具通常要考虑到产品的引脚布局、负载能力、电性能参数等，对于体积较大的产品，冲击试验时产品的安装方式和安装牢固性也是需要考虑的。大部分产品进行负载和老炼筛选时，接线脚是通过插孔或者簧片与负载进行连接的，插孔选用时，尽量选用孔径与接线脚适配的弹性插孔，保证接触充分、可靠，由于固体继电器负载筛选过程中会产生一定的热量，筛选工位之间的距离也必须考虑，使产品的热量能够有效的耗散，避免产品距离过紧而产生热量累计，影响产品筛选质量，在负载电流较大时，还要考虑夹具的自身电阻值，避免因夹具发热过大给产品带来较大的温升，影响产品筛选的有效性。
　　对于负载电压较高的产品，还要考虑到夹具的安全性，采取有效措施，防止因夹具的漏电给操作人员带来的人身伤害。
　　3 筛选试验注意事项
　　在固体继电器筛选实际操作过程中，还有一些注意事项。
　　3.1负载电压高
　　产品在进行负载条件试验时，当负载电压较高时，如100V以上时，就会对产品造成一定的影响，这时就必须采取相应的措施，保证产品筛选质量。
　　3.1.1较大的反向电动势
　　通常情况下使用的负载电阻为滑动变阻器，该器件是由导线绕制而成，有一定的感性，在产品断开时，负载电压较高时，会在变阻器的两端产生很大的反向电动势，反向施加到产品的输出端，会对产品造成损害，严重时甚至损坏产品。要避免上述情况出现，需要在产品的负载电阻两端并联一个瞬态抑制二极管，二极管反向击穿电压指标必须大于产品的负载电压，二极管并联到负载两端的时候正负方向不能接反，否则负载电阻短路，产品输出端一旦接通，就会造成电流过大而烧坏产品，正确的二极管接法见图1。
　　图1瞬态抑制二极管的施加方向图
　　3.1.2负载电源的接通
　　通常情况下，大功率负载电源在接通的时候，会产生一个瞬间高电压脉冲，可能造成产品过压击穿，损坏产品。在进行高电压产品负载加电时，应使负载电源先接通，再使其电压运行至额定值，给产品输出端缓慢上电。
　　3.2输入电压的上升速率
　　固体继电器在进行负载切换时，会产生热量，主要包括动态功耗和静态功耗两部分，动态功耗是指产品在接通和关断时的功耗，静态功耗是指产品在完全接通时通过负载电流产生的功耗。
　　3.3负载电流大
　　固体继电器在进行负载切换时会产生热量，当负载电流较大时，热量就会更大，产品会有较高的温升，所以要选取体电阻尽量小的接头，夹具和接线脚也应可靠接触，电流较大时，在负载线上也会产生较大的热量，热量通过导线传导到产品上，相同材质下，导线的电阻与其截面积成反比，与其长度成正比，因此在负载电流较大时，选取的负载线截面积尽量大，导线尽量短，当固体继电器负载电流≥8A时，产品试验时需要用导线直接焊接的方式进行连接，且焊接导线的横截面积需大于负载接线脚的横截面积。
　　3.4试验环境的合理性
　　产品在进行筛选时，避免外界环境对产品筛选造成的影响。产品进行负载切换或者老炼时，特别对于负载较大的产品，将产品悬挂在试验箱中或者裸置在空气中，同时产品之间保留一定的距离，使产品与四周环境产生充分的热交换。
　　3.5负载电源的合理选用
　　负载电源是产品筛选的重要设备，电源选用时应注意电源的负载能力、电源计量的有效性两个因素。
　　3.5.1电源的负载能力
　　负载电源不能提供额定负载电流时，其输出电压就会下降，不能有效考核产品的负载能力，甚至会造成电源和产品损坏。
　　3.5.2电源计量的有效性
　　产品在进行筛选试验时，电源必须经过有效计量且在有效期内，不能为了筛选的进度而随意使用未经计量的负载电源，否则会直接影响产品的筛选质量。
　　3.6温度检测
　　固体继电器产品在负载和老炼过程中会产生热量，产品有一定的温升，需要对产品的温度用红外测温枪进行不定时的检测，一旦发现温度过高，立即停止试验，对温度过高的原因进行分析，避免产品过热损坏。
　　3.7批量试验前的验证
　　批量产品筛选前，需要用尽可能少的数量产品进行实际筛选验证，以确保试验电路正确或者试验设备无异常，在验证没有问题之后，再进行批量的筛选，把质量损失降到最小。
　　3.8筛选的安全性
　　对于高于人体安全电压的产品，在進行负载试验时，操作人员应安全操作，同时在试验现场设置警示标识，避免非操作人员进入筛选现场后可能出现的人身伤害。
　　4 结论
　　固体继电器是未来继电器的一个主要发展方向，目前固体继电器的型号越来越多，产品数量也在稳步增加，作为固体继电器的筛选人员，应当严慎细实的做好自己的岗位工作，加强学习，积累更多的经验，为固体继电器的质量保驾护航。
　　参考文献：
　　[1] 《固体继电器总规范》
　　[2] 李强、张贺编 《密封固体继电器筛选规范》 贵州航天电器股份有限公司
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