HM05-1A69-150 — высоковольтное герконовое реле компании Standex Electronics, продаваемое под брендом MEDER electronic. Оно предназначено для применений, требующих серьёзной высоковольтной изоляции в корпусе для монтажа на печатную плату: высоковольтные испытательные установки, кабельные тестеры и медицинское оборудование, например системы радиочастотной хирургии. Его определяющие параметры: катушка 5 VDC, один контакт формы A (SPST-NO), коммутация до 10 kVAC/10 kVDC и 3 A, максимальная коммутируемая мощность 50 Вт и напряжение пробоя 15 kVDC.
Технические характеристики
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Напряжение катушки | 5 VDC |
| Сопротивление катушки | 30 Ω |
| Ток катушки (макс. DC) | 0.167 A |
| Мощность катушки | 833 mW |
| Конфигурация контактов | 1 Form A (SPST-NO) |
| Макс. коммутируемый ток | 3.0 A (DC or peak AC) |
| Коммутируемое напряжение | 10 kVAC, 10 kVDC |
| Макс. коммутируемая мощность | 50 W |
| Статическое сопротивление контактов (макс.) | 150 mΩ |
| Сопротивление изоляции (тип.) | 10¹³ Ω (контакты и контакт–катушка) |
| Пробивное напряжение | 15 kVDC |
| Электрическая прочность изоляции катушка/контакты | 15 kVDC (по EN 60255-5) |
| Диод подавления катушки | Отсутствует; требуется внешнее подавление |
| Время срабатывания, вкл. дребезг | 3.0 ms |
| Время отпускания | 1.5 ms (без подавления) |
| Ёмкость между разомкнутыми контактами | 0.8 pF typ. |
| Ёмкость между контактом и катушкой | 5.0 pF typ. |
| Рабочая температура | −20 °C to +70 °C |
| Температура хранения | −35 °C to +105 °C |
| Температура пайки | 260 °C for 5 s |
| Устойчивость к ударам | 50 g (11 ms, ½ sine) |
| Виброустойчивость | 20 g (10–2000 Hz) |
| Ожидаемый срок службы | 50 × 10⁶ циклов при 5 V / 10 mA DC |
| Габариты корпуса | 68 × 19 × 19.8 mm |
| Выводы | Аксиальные кабели, силиконовый высоковольтный провод AWG20 (UL 3239), лужёные концы |
| Конструкция | Герметичный, залит эпоксидным компаундом, магнитный экран; поликарбонатный корпус, полиуретановый герметизирующий состав |
Несколько из этих цифр заслуживают комментария. Сопротивление изоляции 10¹³ Ω — это то, что делает токи утечки пренебрежимо малыми в испытательных установках и медицинских цепях, подключённых к пациенту, а напряжение пробоя 15 kVDC оставляет реальный запас над номиналом коммутации 10 кВ. Ёмкость разомкнутого контакта 0,8 пФ достаточно мала, чтобы реле заметно не нагружало и не искажало высокочастотные сигналы в ATE.
Аксиальный кабельный вывод — ключевой момент
Суффикс “150” в номере изделия обозначает вариант с аксиальным кабелем: предварительно присоединённый силиконовый высоковольтный провод AWG20 для прямого подключения, иногда называемый воздушной проводкой. Это конструктивный ответ на реальную проблему: при 10 kV поддерживать достаточные пути утечки и воздушные зазоры на печатной плате сложно, а кабельное подключение полностью выносит высоковольтную разводку за пределы платы. Это снижает риски компоновки в кабельных тестерах и медицинском оборудовании, где надёжность высоковольтного соединения имеет решающее значение. Серия HM также служит современной заменой реле со ртутно-смачиваемыми контактами, обеспечивая столь же низкое сопротивление контактов и долгий срок службы без ртути в составе изделия.
Наличие и цены
Это нишевая деталь, а не товар широкого потребления, и картина снабжения отражает это. Крупные авторизованные дистрибьюторы часто показывают нулевой запас; Mouser указывает её как не складируемую с заводским сроком поставки 10 недель и минимальным заказом 20 единиц, с уровневым ценообразованием $44.19 за единицу при 20 штуках и $36.39 при 200. Okmarts заявляет наличие на складе с доставкой за 1–5 дней, но по $165.38 за единицу — цена, которая предполагает независимый или серый рыночный запас, а не авторизованную дистрибуцию. Относитесь к любому заявлению “в наличии” при большой надбавке к цене с надлежащей осторожностью.
| Дистрибьютор | Статус наличия | Срок поставки | MOQ | Цена за единицу (USD) |
|---|---|---|---|---|
| Mouser Electronics | Нескладская позиция | 10 недель | 20 (кратно 20) | $44.19 @ 20, $36.39 @ 200 |
| TTI Asia | 0 в наличии / нет в онлайн-продаже | Связаться с отделом продаж | — | — |
| Okmarts | В наличии | 1–5 дней | — | $165.38 |
| Mobicon-Remote, Jotrin | Цена по запросу | Запрос цены | Запрос цены | Запрос цены |
Авторизованная дистрибуция Standex/MEDER также осуществляется через DigiKey, TTI, Heilind, Master Electronics, TME и других в большинстве регионов. Практический вывод для планирования проекта: это изделие поставляется малыми партиями и в количествах под заказ, поэтому обращайтесь к дистрибьюторам заранее и принимайте срок поставки 10 недель за плановую базу, а не за исключение.
Как выходят из строя эти реле
Пусковой ток — главная причина повреждений. Номинал мощности реле предполагает произведение напряжения на разомкнутых контактах непосредственно перед замыканием и тока в момент их замыкания. Разряд ёмкостной нагрузки хуже, чем её заряд, потому что ток ограничен только герконом и сопротивлением дорожек; даже скромный конденсатор может отдавать десятки ампер в течение микросекунд, а запасённая энергия масштабируется как ½ CV². Сильный бросок сваривает контакты при замыкании; более мягкий переносит материал со временем, наращивая выступ на одном контакте и кратер на другом, пока они механически не сблокируются.
Реактивные нагрузки требуют осторожного обращения. Чисто резистивные нагрузки — это то, где герконовые реле чувствуют себя лучше всего. Индуктивные нагрузки образуют дугу при размыкании; ограничивайте обратную ЭДС диодом для DC или снабберной или варисторной сетью для AC.
Магнитное взаимодействие. Катушки реле — это электромагниты, и поле соседнего реле противодействует полю рядом с ним. Расположите малые реле плотно, и требуемое напряжение срабатывания может вырасти на целых 40%. Типы Form B и с фиксацией, с их постоянными магнитами, — худшие соседи.
Температура. Сопротивление катушки растёт на 0.39% на °C. Повышение на 30 °C означает примерно на 12% больше сопротивления и на 14% меньше мощности катушки, что подрывает запас по срабатыванию, а вместе с ним и ожидаемый срок службы. Внутренняя температура включает самонагрев от длительно допустимого тока (I²R), а не только температуру окружающей среды.
Конечные отказы бывают трёх видов: залипание (не размыкается), несрабатывание (не замыкается) и дрейф сопротивления контактов. Производители различают мягкие отказы, при которых реле восстанавливается примерно за полсекунды, и жёсткие отказы, при которых этого не происходит. В оценках срока службы для ATE первый мягкий отказ считается окончанием срока службы, что показывает, как в этой отрасли задаётся допуск на сбои.
Как получить полный срок службы
- По возможности коммутируйте без нагрузки. Подавайте стимул после того, как контакты успокоятся, и снимайте его перед размыканием; одно это может значительно продлить срок службы в тестовых системах.
- Не снижайте перегрузку катушки. Деталь на 5 V имеет напряжение “must operate by” около 3.8 V; удерживайте катушку как минимум на 25% выше этого значения. Избегайте микросхем драйверов, которые снижают напряжение катушки после замыкания для экономии энергии, поскольку у большинства герконовых реле недостаточно запаса между напряжением втягивания и отпускания, чтобы это выдержать.
- Защищайте цепь катушки. Стандартная деталь не имеет внутреннего диода подавления, поэтому добавляйте внешний диод; держите катушки реле на источнике питания, отдельном от чувствительных аналоговых шин.
- Следите за тепловым режимом. Держите температуру окружающей среды низкой, а там, где длительно допустимый ток высок, учитывайте самонагрев I²R, прежде чем оценивать запас управления катушкой.
- Пространство и экранирование. Оставляйте не менее 5 mm между соседними реле, чередуйте ориентацию типов, оснащённых магнитами, торцами друг к другу и предпочитайте ферромагнитные оболочки или внутреннее магнитное экранирование в плотных разводках.
Где используется это изделие
Три основных применения: высоковольтные испытательные установки для испытаний изоляции и пробоя, тестеры кабелей (включая управление ёмкостным разрядом, которое следует за проверочными испытаниями) и медицинское оборудование, такое как системы ВЧ-хирургии, где требования к изоляции и управлению энергией строги. Более широкая серия HM от Standex/MEDER также обслуживает промышленные, автомобильные, бытовые, альтернативно-энергетические, HVAC, потребительские и военно-аэрокосмические проекты, но осевое кабельное окончание 1A69-150 и номинал 10 kV направляют его прямо в самый требовательный высоковольтный угол этого диапазона.
Короче говоря: специализированное герконовое реле с высокой изоляцией, настоящей коммутацией 10 кВ и пробоем 15 кВ, аксиальным кабельным выводом, выводящим высоковольтную разводку за пределы печатной платы, и цепочкой поставок, вознаграждающей раннее планирование. Проектируйте его с учётом бросков тока, перегрузки катушки, теплового режима и компоновки — и оно обеспечит надёжность, обещанную спецификацией.
Более общие рекомендации по выбору высоковольтных герконовых реле см. как выбрать подходящее высоковольтное герконовое реле и наши ассортимент высоковольтных герконовых реле, или используйте подбор продукции в соответствии со спецификацией.