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针对下一代电信设备而改进的信号继电器
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Improved Signal Relays for New Generation Telecom
Equipment
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■Takamisawa 公司
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新的市场需求正推动着对第四代电信设备及其内部的各种元件研制。由于电信继电器是在设备间提供通信接口的关键元件，因而继电器制造商必须拿出新设计来满足这些市场要求。
继电器特性
尽管电磁继电器基于自身的特性和优点长期以来一直用于各种通信设备，但表１显示:与其它类型开关元件相比，电磁信号继电器通常是更好的选择。因为其输出与输入端之间具有较好的绝缘性能，且接触特性和高频特性也非常不错。
通信继电器正沿着机电继电器的总趋势来提高超小型、低占空及轻重量型的功能性。超小型、低占空继电器比较容易适应具有多层叠加印制电路板的通信交换系统的空间限制。表面安装封装也利于电信应用的高密度安装。在电信应用中一块印制板（如线卡）上要使用大量继电器。通过消除每个继电器之间的尺寸公差，一个单面电路板上可安装若干只继电器。
更高的绝缘性对提高新型产品安全及可靠性;并适应电路功率线长时间交叉也相当关键。截至2000年，国际电信标准包括ITU-T（国际电信联盟-电信）、IEC、Bellcore及FCC，将提高对浪涌耐电压、耐电压、电涌保护的绝缘距离及输入输出端之间的隔离度的要求。崭新的"第四代"信号继电器必须符合全部IEC
TCP4 技术标准才能满足这些严格的要求。
继电器的设计
继电器厂商已经采用了几种方法进行第四代继电器的设计。有些是通过采用带永磁铁的极化磁路来达到高灵敏度、高绝缘度设计。有些设计则已经不需要永磁铁来帮助闭合开关。这就大幅降低了继电器的体积，尽管功耗有轻微增加。另外一些厂商则对触点簧片机构进行了重新设计以减小继电器的尺寸及重量。
还有一种方法是重新设计继电器的线圈来满足IEC60950、EN60950、Bellcore及FCC所要求的2500Vac的输入-输出绝缘的要求。如Fujitsu
Takamisawa公司的FTR-B4继电器（见图1）采用了双重模塑结构，可在线圈与接点之间获得1500Vac的耐电压及`2500Vac的耐冲击压。
自动化的生产对降低继电器的尺寸也十分重要。在较紧密的零件公差范围内制造小型元件的能力意味着在以后的设计周期内不需要校准和调整。意味着更少的生产工序，零件数量的减少……总之，降低了生产成本。
尽管采用更少的重新设计的零件将减小继电器尺寸，但在保持高灵敏度的同时降低功耗则是个不小的难题。采用不同的触点金属如镀金的银合金，通常使接触可靠性更高。介电性能更高的材料如液晶聚合物，可允许更高的工作温度并满足更严苛的安全标准。
为支持高速数据通信的信号传输，降低了静电容量的簧片结构设计可以提高触点间的绝缘度且具有更佳的高频性能。
为支持电路板上继电器的各种安装形式，有三种引出端形状：一种插入式安装形式、两种表面安装形式，如图2所示。可表面安装的引出端与常规引出端相比，节省了约20%的安装面积。图3所示为继电器引出端结构及每种类型印制电路板的安装形式。
有些继电器触点为分叉形式以便提供冗余量并确保关断时若发生回跳时可接触。与可能有孔隙的薄金镀层相比，触点上涂有金箔层可保持寿命接触电阻。
未来的挑战与前景
降低环境污染对继电器制造商来说将一直是个持续的挑战。许多制造商在这方面已经采取措施：消除设计及制造工艺中规定的氟利昂和溴阻燃剂节省原材料。尽管铅是一种导致环境污染的有害物质，但浸焊继电器线圈与引出端之间的零件仍要用到它。许多制造商正采取措施争取在不久的将来完全放弃铅。
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