干簧管又叫磁簧開關(guān)，相比于阻容感以及二三極管來說屬于小眾產(chǎn)品，沒有接觸或應(yīng)用到的對于其名字都很陌生，但是其年銷售以億為單位的銷售數(shù)量又體現(xiàn)其所在應(yīng)用領(lǐng)域的普遍性。

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干簧管結(jié)構(gòu)

干簧管又叫磁簧開關(guān)，是通過所施加磁場來動作的電開關(guān)。主要6個部分構(gòu)成，分別為：玻璃管、簧片、接觸片、密封氣體、引腳玻璃密封、引腳。

簧片：由鐵鎳兩種金屬構(gòu)成，比例約為51%與49%，引腳表面鍍錫，接觸涂層在幾個微米以內(nèi)，觸點(diǎn)上鍍有銠或釕來提升其切換壽命，在銠里面還會鍍有錳、鈦等涂層。

接觸間隙：兩個簧片間隙通常在幾個微米到幾十微米之間，間隙的大小與其靈敏度相關(guān)，越大的間隙靈敏度越低，但其承受的負(fù)載能力越強(qiáng)；反之，間隙越小靈敏度越高，負(fù)載能力越弱。

密封氣體：一般是干燥的氮?dú)猓蟛糠殖涞艹惺?00V直流，部分加壓的干簧管可以承受250V，真空干簧管可以大幅提高開關(guān)電壓至1000V。

玻璃管：熱膨脹系數(shù)與導(dǎo)線匹配；保持密封；顏色偏綠是因?yàn)閰㈦s鐵，目的是增加紅外線吸收能力便于密封。

02

工作原理

干簧管工作原理相對比較簡單，兩片端點(diǎn)處重疊的可磁化的簧片密封于一玻璃管中，兩簧片呈交疊狀且間隔有一小段空隙，這兩片簧片上的觸點(diǎn)上鍍有層很硬的金屬，通常都是銠或釕，這層硬金屬大大提升了切換次數(shù)及產(chǎn)品壽命。玻璃管中裝填有高純度的惰性氣體(如氮?dú)?，部分干簧開關(guān)為了提升其高壓性能，更會把內(nèi)部做成真空狀態(tài)。

對于常開式干簧管，簧片的作用相當(dāng)于一個磁通導(dǎo)體，在尚未操作時，兩片簧片并未接觸。在通過永久磁鐵或電磁線圈產(chǎn)生的磁場時，外加的磁場使兩片簧片端點(diǎn)位置附近產(chǎn)生不同的極性, 當(dāng)磁力超過簧片本身的彈力時，這兩片簧片會吸合導(dǎo)通電路。當(dāng)磁場減弱或消失后,干簧片由于本身的彈性而釋放，觸面就會分開從而斷開電路。

如下圖所示干簧管周圍的磁場磁化干簧管的引腳，引腳被磁化后形成磁極相反的兩極（北極和南極），北極南極簧片互相吸合。

常用術(shù)語：

· 干簧管是磁動作器件，因此其單位用AT值，指的是測試線圈匝數(shù)乘以電流值。

· PI(Pull-in)值：是使兩個簧片由斷開轉(zhuǎn)閉合時的AT值，即閉合值

· DO(Drop-out)值：兩個簧片由閉合轉(zhuǎn)斷開時對應(yīng)的AT值，即釋放值。

· 接觸電阻：簧片閉合時構(gòu)成導(dǎo)通路徑，其接觸阻抗通常為毫歐或者歐姆。

干簧管優(yōu)勢：

• 無接觸感應(yīng)
• 零功耗
• 可帶負(fù)載
• 高可靠性
• 性價比高
• 無EMC

開關(guān)次數(shù)：

• 不同于其它機(jī)電式開關(guān)，干簧管機(jī)械壽命可達(dá)10億次以上。
• 壽命取決于：電子負(fù)載、開關(guān)方式、開關(guān)靈敏度、磁力傳動
• 典型壽命在千萬次以上。
• 嚴(yán)苛負(fù)載也能承受萬次以上。