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通訊繼電器的技術與標準
來源: | 作者:創星電子 | 發布時間: 2011-12-20 | 29 次瀏覽 | 分享到:
王力人
       上海滬工汽車電器有限公司  上海虹口東江灣路188號  200081
一 通訊繼電器的結構與設計
   現代程控交換機中所用的繼電器幾乎100%是有接點的PCB電磁式繼電器,在結構上第一第二代通訊繼電器絕大多數是拍合式磁路結構,推桿式機械傳遞,采用雙子接點,接點材料用AgPd合金。從第二代開始為了提高其靈敏度,結構上使用了釤鈷高能合金的永磁體組成橋式磁路,但相當一部分繼電器仍做成單穩態的。不過從第三代開始,結構形式與第一、第二代截然不同,幾乎全都做成了含高能永磁體的雙線圈對稱平衡翹板式磁路結構,接點點焊在帶料上后整體注塑,精度要求更高,極靈敏,設計裕度很小,用料要求也極高。
       目前,國內對一、二、三代通訊繼電器的設計制造大有人在,但對第四代通訊繼電器則無人問津,說明眼下我國繼電器行業總體的繼電器設備制造水平、產品的設計水平以及生產管理水平等與國際相比還有相當的差距。
     這些差距表現為:
    ⑴ 除用于航天、軍用方面的繼電器設計外,民用、商用繼電器缺少標準的設計規范,不夸大地說,絕大多數國內繼電器制造商目前僅停留在追蹤仿研的水平上;
     ⑵ 對超小形帶有永磁體的各式磁路結構,缺少工廠實際的分析與計算,繼電器制造商尚不能比較正確地描述和利用怎樣的磁路結構形成的"三維場"是最佳的,特別是在小工作氣隙、且有較大漏磁分布的情況下如何有效的利用磁能;
      ⑶ 沒有人對邊緣新型材料、新工藝進行深入的研究、分析和實用化。如超細電磁線、高能永磁體、優異的工程塑料以及繼電器輔料等,通信繼電器的設計缺少有效的技術支撐。
      ⑷ 缺少既懂繼電器基礎理論、設計、工藝技巧又能熟知繼電器專用制造設備的工程技術人才。目前的情況是:繼電器產品設計人員、設備設計制造人員是二支隊伍,缺少技術上的磨合,一般搞一代、二代、三代通訊繼電器設計與制造問題不大,但涉及第四代超小型通訊繼電器恐怕就不那么得心應手了。
     ⑸ 絕大多數企業少有能力制造高速、高效、重復性好、一致性好的機電合一的生產線。二  通訊繼電器的制造技術國內仿研通訊繼電器歷史久遠,大約從七十年
代末就開始了最早追蹤仿研工作,對象是ITT的RZ式DIP繼電器,尺寸為20×10×10,點
負載為1A 30VDC,最大電流為2A。我們稱之為第一代繼電器,設計和工藝制造方式為手工。這類繼電器目前最好水平是寧波匯港電子,作業能力:90萬只/月(每天二班),繼電器為無極中性。第二代帶永磁體的單穩態通訊
繼電器國內獨立也能制造,作業方式為手工。作業能力:2萬只/月(手工),(全仿OMRON   G6A型),如果是半自動水平:上海OMRON  G6A,作業能力:12Kp/8h  1線/月。廈門Siemens D2  作業能力800Kp/二班1線/月。已見的第三代通訊繼電器幾乎100%地使用自動機作業,由專用設備組成的生產線制造,典型的生產線可參見北京松下的TX線。
   生產作業特征:
 (1)已不再是單件生產最后組裝的生產模式。
 (2)連動作業,幾乎沒有手工,全部由專用的機械裝罩完成。
 (3)采用了現代技術如微焊接技術、細線繞制技術、組合塑壓成型技術、激光焊接技術、接點跟蹤(超行程OT量)調整技術、小端子打扁技術、去磁、充磁技術、氣密性塑封技術以及多參數特征綜測檢查技術等。
 (4)作業能力:1500 Kp/線、二班、/月。 至于第四代通訊繼電器目前只見到了樣品,沒見過制造過程。不過從結構上分析,其作業方式應同第三代繼電器相似。
三  通訊繼電器標準
      由于通訊繼電器的特殊性,使得由于所裝整機(交換機)的不同,繼電器標準也不同。近年IEC對用于交換機的通訊繼電器有新的規定,其標準體系也是源于IEC255-7等四個繼電器基礎標準,詳見表1。國內交換機制造商由于所生產的交換機形式
不一,對繼電器要求也不一樣。出自應用的考慮,原郵電部領導編訂過一份統一用于程控交換機的標準,但由于實施的困難,郵電標準至今未頒布。目前各整機廠均要求通信繼電器供應單位要按自己的企標供貨,如04機的元件采購規范、C&C08的元件認購標準等。四.通訊繼電器討論
1交換機中一定要用繼電器嗎?據設計和制造交換機的人稱至少在目前交換機中還必須使用小型PCB繼電器。
    (1) 電磁繼電器在交換機中的功能
       a. 用戶板的門電路輸出;
       b. 中繼板的出入線中繼信號;
       c. 電源板的功率切d. 換;
       e. 監控板的鈴流輸出。  
 *一般局用交換機里至少每線用三只繼電器。
     (2) 電磁繼電器的無可替代的優點在交換機中得到了充分的發揮,這些優點是:
       a. 高的絕緣輸入輸出阻抗比;
       b. 接點負載可在極寬的領域內變化,
       c. 一般從10mV 10mA直到 50V 2A /DC,
       d. 且可帶電纜性負載;
       e. 小的功耗:一般只有0.15W最多0.2W,
       f. 這一點對大批量使用機電元件的供電電源來說省電是絕對必要的;
       g. 廉價,h. 對每門交換機的成本已從100$/線下降到了20$/線來說是特別有競爭力的。
     當然,據說干脆不用有接點繼電器的交換機也在試驗摸索中,不過距離實用化尚需時日。因此可以認為在本世紀的最初一、二十年中,程控交換機中使用低成本的小型、超小型DIL、SMD式通訊繼電器是絕對需要的。
2  電磁繼電器的市場壽命還能維持多久?
    表2給出了曾經用于電話交換機中的繼電器的使用壽命情況:筆者認為第三、第四代產品2005~20年間,在程控交換機中一般是不會被淘汰的。

3  我們距離獨立制作第三、第四代繼電器還有多遠?
   (1)現狀   見表4
   (2)研發第四代繼電器的條件
      a. 改革開放,我國制造繼電器的整體水平、工藝技術基本上與國際接軌,有一批懂技術、懂專業、懂管理的專業工程技術人員。
      b. 有相當的經濟實力,c. 如資金、廠房、工裝制造能力、專用設備d. 制造能力等。
      e. 有國外現成的成功經驗和失敗教訓。
      d. 有需求市場和成本上的競爭力
(3)研發第四代通訊繼電器的主要難點:表5給出了制造這種繼電器的主要難點。
結論
    (1) 通訊繼電器絕對是一個很有發展前途的元件,尤其對有線提通信的應用而言,在進入本世紀初的10~15年里將不會改變。椐有關專家預測至2005年單局用交換機一項就需要第三代/第四代通訊繼電器近10億只,可見市場之廣闊。

 (2)從繼電器專業生產技術看,國內很多大廠已具備研發或借助國外專業廠商力量研發第三代乃至第四代通訊繼電器的能力,廈門宏發已經開始了這方面的工作,他們自己獨立開發的第三代通訊繼電器預計2005可進入小批量生產。
     (3)周邊配套協助廠家已很具規模,如專營漆包線的大連富士,珠海蓉勝,專營多軸高速卷線機的日特機械(這是一家以對繞制過程中線的張力控制很有研究的廠商)。提供良好注塑技術和設備的住友公司以及能夠提供各式聯合綜測儀器制造商等等。
      (4) 如果說10年前中國繼電器制造商還在通訊繼電器外圍徘徊的話,那么現在可以肯定地說,這種局面已經永遠不存在了,取而代之的將是以矯健的姿態,務實地邁入高精度、高技術質量的超小型(SDT)(DIL)通訊繼電器的制造行列中去。
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