一种低高度高耐压继电器的研发
1 导言
依据IEC335《家用及相似用处电器的安全》、IEC730《家用及相似用处电主动控制器的安全》规范，家用电器、主动控制器按电击防护等级分为0类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。在欧洲，人们对安全功能要求较高，关于额外电压为安全电压以上的产品，越来越多地要求其满意Ⅱ类用具或控制器的电击防护需求，也便是能供给两层绝缘或加强绝缘的安全防护办法。为满意该要求，并下降本钱，越来越多客户要求供给到达加强绝缘要求的电磁继电器，一起，为完成产品的小型化，要求继电器高度低于12.5mm。经调研发现，市场上绝大部分中功率继电器无法满意该要求，因此，我司决议研发一种低高度高耐压中功率继电器。
2 产品功能指标
产品首要技能指标如表1 所示。
3 结构规划
3.1 整体结构(见图1)
3.2 磁路体系
中功率继电器选用的磁路结构有以下方法(见图2)。
最常用的是图2(a)计划，零件少，结构简略，具有较高的本钱优势，但因动簧与轭铁铆接在一起，磁路体系与触摸体系间很难满意加强绝缘要求。
图2(b)计划中，磁路体系与触摸体系选用笔直推杆衔接，能够满意高阻隔的要求，但因磁路体系与触摸体系为上下放置，无法满意客户的低高度要求。假如缩短推进卡长度，下降高度，磁路体系与触摸体系间很难满意加强绝缘要求。
本产品规划选用图3 计划，卧式磁路体系装入单向开口的底座腔体中，运用底座的侧墙完成磁路体系与触摸体系的阻隔，能够很好满意磁路体系与触摸体系的电气空地大于8mm、爬电间隔大于8mm、穿透间隔大于2mm 的加强绝缘要求。
为防止了轭铁、铁心铆接时的磁损耗，有用地进步磁路功率，将线圈功耗下降，其轭铁、铁心选用一体化结构(图4)。
线圈引出脚选用圆丝刺进线圈架，与选用嵌件注塑比较，工艺难度低，本钱低。经过合理规划圆丝的压扁尺度(图5)，确保了引出脚的插拔力，削减塑料屑的发生。
衔铁运用U 形缺口与线圈架(图6)合作，并运用压簧进行前后限位。衔铁在压簧面上滚动，防止在塑料面上滚动，发生塑料屑，导致滚动不灵敏。
3.3 驱动体系
为满意磁路体系与触摸体系高绝缘间隔的要求，规划了一个沿长度方向的推进卡(图7)。衔铁吸合，带动推进卡向触摸体系运动，使得动触点与常开静触点触摸。推进卡沿底座旁边面移动，有用下降产品高度，满意低于12.5mm 的要求。
在已有的规划中，选用冲制斜台的衔铁(图8)过盈刺进推进卡(图7)缺口的方法完成衔铁与推进卡的定位和衔接，简单发生塑料屑或形成推进卡开裂。本产品运用衔铁的凸台与推进卡的斜面合作完成推进卡上下方向的定位(如图9)，防止过盈装入发生塑料屑或形成推进卡开裂。
(1)如图10(a)先将衔铁与推进卡摆成锐角，让衔铁凸台穿过推进卡。因推进卡的空地大于衔铁凸台的厚度，所以不会发生塑料屑或形成推进卡开裂。
(2)如图10(b)旋转衔铁，使衔铁与推进卡摆成挨近直角，衔铁凸台与推进卡斜面触摸。由于此刻推进卡与衔铁的空地小于衔铁的凸台高度，因此，衔铁不会掉落。
(3)如图1 将衔铁与推进卡组合装入磁路部分。由于遭到轭铁、底座限位，产品作业时，衔铁与推进卡的夹角一向保持在90°左右。
3.4 触摸体系
一般状况下，继电器的动簧变形是沿着长度方向发生的，如图11(a)，但本产品由于高度很低，只在高度方向上的变形，柔性不行。为战胜该缺陷，也可选用平面U 型动簧,如图11(b)。尽管状况得到必定改进，但触摸体系型腔依然没有得到充分运用。本产品选用如图11(c)的动簧片，动簧片在三维方向上均可发生变形，充分运用空间，以此来完成杰出的柔性。
图11(b)动簧结构与图11(c)动簧结构应力应变丈量成果如图12。
由图12 能够看出，参阅动簧的柔性比本产品动簧差。一起，参阅动簧在推进点受力后，向前歪斜，形成触点上端触摸，下降电寿数功能。
本产品动簧在推进点受力后，向前变形，动触点与静触点接通，此刻，持续将动簧片向前推，则动簧上部以触点为支点，向前发生一个改变，然后发生触点盯梢，并运用触点相对滚动，有用地将动、静触点可能发生的粘结拉断。
由于该产品的外形尺度较小，底座(图14)上固定上静簧(图13)后部的塑料较薄，在高温下，上静簧会向后歪斜，使得触点超行程消失，形成产品失效，因此本产品选用上静簧呈L 形与底座凹槽合作的方法，与选用平面固定的方法比较，具有较好的热安稳性。
4 工艺难点
本产品选用一体化铁心，为确保产品的驱动安匝值，铁心小截面规划为宽2.2mm，厚1.8mm。由于宽厚比挨近1，在冲制时简单呈现歪曲变形，经屡次实验，运用公司先进的精细磨具制作技能，制作出合格零件，并完成大批量出产。
5 新资料的运用
该产品研发成功后，首要销往欧洲、美国等区域，因此资料选用有必要契合欧洲规范VDE0435/0110、美国规范UL508 等的要求。
VDE 规范要求：
(1)热球压实验：温度高于125℃。
(2)火热丝实验： 温度高于850℃。
(3)耐漏电起痕指数：高于PTI 250。
(4)燃烧性实验契合要求。
UL 规范要求：
(1)燃烧性实验契合要求。
(2)线圈绝缘等级契合要求。
依据上述要求剖析，UL 认证侧重于线圈架、外壳的用料，VDE 侧重于底座、推进块绝缘件的用料。
6 定论
该产品功能契合规划使命要求，到达世界同类产品水平，经过VDE、UL 认证。产品在规划过程中，较好地展开潜在失效形式与结果剖析，确保产品试制、量产的顺利进行。产品很多出口欧美，质量安稳，得到客户好评。
