Ich werde ein DPST-Relais verwenden, um ein 1A-1000-V-DC-Signal einer ESD-Human-Body-Model-Simulatorschaltung durchzulassen.
Ich habe viele Relais gesehen, sie teilen eine Eigenschaft wie die maximale DC-Schaltung von beispielsweise 200 V (und sie ist im Allgemeinen höher für AC wie 400).
Nun meine Frage: Wenn ich ein Relais mit 200-V-DC-Schalteigenschaft bekomme, welche Art von Problemen werde ich bekommen?
Oder kann ich das so machen: Ich steuere das Signal und auch das Relais mit einem Mikrocontroller, damit ich sicher sein kann, dass ich zuerst das Relais einschalte und dann das Signal starte. Ich glaube, das Relais sollte nur wie ein Kurzschlussdraht funktionieren und keine Probleme verursachen? Der gleiche Fall gilt auch für das Ausschalten des Relais, dh ich stoppe zuerst das Signal und schalte dann das Relais aus. Wird dieser Ansatz funktionieren?
Folgendes passiert, wenn Sie versuchen, ein Relais bei einer hohen Spannung im Verhältnis zur Durchschlagsfestigkeit des mittleren (Luft) / offenen Luftspalts zu trennen.
Während der kurzen Zeit, in der sich der Spalt öffnet, aber noch nicht vollständig geöffnet ist, sieht der Luftspalt wie ein Kondensator aus. Die Durchschlagsfestigkeit von Luft, also die Spannung, die benötigt wird, um sie von einem Isolator in einen Leiter umzuwandeln, ist nicht besonders groß.
Wenn im Stromkreis eine Induktivität vorhanden ist, fließt weiterhin Strom in den Spalt und lädt den Kondensator kurzzeitig weit über die Durchschlagsfestigkeit der Luft hinaus auf. Fast alle Kontaktschalter erzeugen eine gewisse Menge an Funken. Sie haben vielleicht bemerkt, dass die Wandschalter in Ihrem Haus blinken, wenn Sie große Lasten ausschalten.
Dieser Funke wird durch die Ionisierung der Luft verursacht, die in ein Plasma umgewandelt wurde, das zufällig ein paar Elektronen über den Spalt trug. Obwohl Luft ein anständiger Isolator ist, ist Plasma ein sehr guter Leiter. Wenn Strom durch das Plasma fließt, wird mehr Plasma erzeugt. Die Geschwindigkeit der Plasmaerzeugung wird im Wesentlichen durch die Spannung über dem Spalt (mehr Spannung ist mehr Strom ist mehr Plasma) und der Widerstand des Plasmas (weniger Widerstand ist mehr Strom ist mehr Plasma) bestimmt.
Wenn die Lücke im Vergleich zur Spannung groß ist, löst sich das Plasma schnell auf und der Schalter erledigt seine Aufgabe, den Stromkreis zu öffnen. Wenn die Spannung im Vergleich zum Spalt groß ist, nimmt das Plasmavolumen schneller zu, als es sich auflösen kann, bis der gesamte Spalt mit Plasma gefüllt ist und in einer außer Kontrolle geratenen Reaktion Strom leitet.
Wenn du Glück hast, ist das das Schlimmste. Wenn die Kontakte metallisch sind (und sie normalerweise bei mäßigen Spannungen liegen), kann die intensive Hitze des Plasmas dazu führen, dass die Kontakte schmelzen und schließlich geschlossen werden , wodurch der Schalter in einen dauerhaft eingeschalteten Zustand versetzt wird, selbst nachdem der Strom entfernt wurde.
Ein ähnlicher Prozess kann sogar in Festkörperschaltern auftreten; Dies ist kein auf mechanische Relais beschränktes Phänomen.
Sie sollten NIEMALS einen Schalter verwenden, um einen Stromkreis bei einer Spannung zu öffnen, die höher ist als der Wert, den er blockieren soll. Glücklicherweise sind Hochspannungs- Halbleiterschalter vollkommen in der Lage und zu vernünftigen Kosten erhältlich.
Zuerst würde ich NICHT versuchen, ein 1000-V-Signal durch ein Relais zu leiten, das für 200 V ausgelegt ist. Im geschlossenen Zustand haben Sie möglicherweise kein Problem (absolut keine Garantien), aber im geöffneten Zustand kann es zu Lichtbögen kommen, und das wäre schlecht. Es genügt zu sagen, dass es unter diesen Umständen nicht gerade als Open fungieren würde.
Zweitens ist mir klar, dass Sie sagten, dass das Signal nicht da wäre, wenn das Relais geöffnet ist - Sie würden es einschalten, nachdem das Relais geschlossen ist, und ausschalten, nachdem das Signal ausgeschaltet ist. Wenn Sie bereits diese Kontrolle über das Signal haben, warum sollten Sie ein Relais verwenden? Um zwischen zwei verschiedenen Zielen zu wechseln? In diesem Fall haben Sie immer noch das Lichtbogenproblem.
Ein Datenblatt würde helfen, wenn Sie eine bessere Antwort wünschen.
sternenblau
Sean87