Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2001 №1

Сверхминиатюрные сигнальные реле фирмы Fujitsu-Takamisawa как вызов аллокации

Курышев Константин


2000 год напомнил миру о том, что время от времени в цикле развития индустрии электронных компонентов наступает фаза аллокации — острого дефицита комплектующих, когда сроки поставки могут измеряться не просто месяцами, а очень многими месяцами, иногда переваливая за год. Изготовители компонентов счастливы — все производимое раскупается сходу по растущим ценам, дистрибьюторы запасаются впрок, конечные потребители готовы переплатить втридорога, лишь бы получить желаемое в обозримом будущем...

Новая Россия столкнулась с этим явлением впервые.

Каждая аллокация имеет свои собственные причины. Аллокация образца 2000–2001 годов, по мнению большинства специалистов, вызвана непредсказуемо бурным ростом высокотехнологичной индустрии, в первую очередь телекоммуникационной. Огромный спрос на услуги и товары конечных продавцов рождает ажиотажный рост требований к поставкам (заказов поставщику).

Одним из ключевых (и массовых) изделий, применяемых в телекоммуникационной технике (в первую очередь речь идет о проводном коммутационном оборудовании), являются слаботочные (до 2 А) сигнальные реле, которые идут тысячами на среднюю АТС (как правило, две-три штуки на одного абонента).

Телекоммуникационные реле можно классифицировать по поколениям в соответствии с их габаритами (табл. 1).

Таблица 1. Сравнительная таблица популярных серий реле Fujitsu-Takamisawa
Тип реле Fujitsu-Takamisawa Размеры ШхДхВ (мм) Площадь монтажа Электрическая прочность (катушка-контакт)
Серия Поколение, тип корпуса реле на плате
RY 2-e, DIL 9,8x20,2x12,5 198,0 - 1500 B
A 3-e, DIL 9x14x5 126 - 1500 B
NA (FBR12) 3-e, DIL 7,4x14,9x9,7 110,2 - 2500 B(Bellcore)
FTR-B3C 4-e, DIL 7,2x10,6x5,2 76,3 - 2500 B(Bellcore)
FTR-B3G 4-e, SMT 8,2x10,6x5,35 86,9 97,5 2500 B(Bellcore)
FTR-B4C 4-e, DIL 5,7x10,6x5,35 60,4 - 2500 B(Bellcore)
FTR-B4G 4-e, SMT 7,4x10,6x5,35 78,4 89,0 2500 B(Bellcore)

Наиболее массово в настоящее время в мире применяются реле второго поколения (миниатюрные) и особенно третьего (субминиатюрные). Вот последние-то и вызывают настоящую головную боль у производителей АТС. Крупные мировые производители не были готовы увеличить свои производственные мощности и быстро выстроили длинную очередь из клиентов, ждущих своей партии товара. В числе их неожиданно оказались самые известные гиганты индустрии. Естественно, реле и второго, и третьего поколений заметно подорожали. Но это не главное — их стало трудно купить (что касается третьего поколения — практически невозможно).

А есть ли выход?

Есть, и даже не один!

Первый — радикальный. С ходу перевести разработку на сверхминиатюрные реле четвертого поколения, которые сейчас выпускаются компанией FUJITSU-TAKAMISAWA в большом количестве и не подвержены аллокационным перебоям. Это самые миниатюрные из серийно выпускаемых сейчас в мире электромеханических реле (реле серии FTR-B4 занимают минимальную площадь на плате и весят около 1 г; реле серии FTR-B3 при рекордно малой высоте 5,25 мм весят 0,8 г).

Компоновка элементов на плате абонентского комплекта становится все более и более плотной. Экономия места в конечном счете оборачивается экономией денег. Использование субминиатюрных реле третьего поколения вместо более традиционных миниатюрных реле второго позволяет сэкономить от 45 % до 68 % монтажной площади платы только за счет уменьшения габаритов реле. Переход от третьего поколения к четвертому дает еще более ощутимый эффект: уменьшение площади еще на 65 % для реле «плоского типа» (в обозначениях FUJITSU-TAKAMISAWA от серии A к FTR-B3), и на 82 % для «вертикальных» реле (от NA к FTR-B4).

Подобная замена дает возможность производителю АТС либо уменьшить размер платы абонентского комплекта (SLU), либо повышать плотность упаковки (с 8 абонентов на плате к 16, 20 или даже 32 при тех же размерах). Это ведет, в свою очередь, к уменьшению массы и габаритов стойки (в два-три раза) с соответствующей денежной экономией. В зависимости от вида загрузки плат в стойку разработчик волен решать, что для него более критично: либо габариты платы, либо межплатное расстояние. В первом случае он может использовать вертикальные реле серии FTR-B4, во втором — плоские FTR-B3.

Ток срабатывания субминиатюрных и сверхминиатюрных реле меньше, чем у реле второго поколения (возможно снижение мощности источника питания на 30…60 % — опять-таки удешевление). В плане электромагнитной совместимости достигается облегчение помеховой обстановки, поскольку уменьшаются пульсации.

Кроме того, достигается снижение акустического шума примерно в три раза. Технические характеристики реле представлены в табл.2, параметры катушек (идентичные для FTR-B3 и FTR-B4) — в табл. 3. Обе серии сертифицированы по безопасности UL и СSA, отвечают требованиям стандартов безопасности Bellcore и FCC68, по зазорам и напряжению пробоя соответствуют МЭК 60950 / UL1950 / EN60950.

Таблица 2. Технические характеристики
Параметр Стандарт-ное реле Поляризован-ное реле Стандарт-ное реле Поляризо-ванное реле
FTR-B4CA()Z

FTR-B4GA()Z

FTR-B4SA()Z

FTR-B4CB()Z

FTR-B4GB()Z

FTR-B4SB()Z

FTR-B3()A FTR-B3()B
Контакт Расположение 2Form C 2Form C
Материал Серебросодержащий сплав с золочением Серебросодержащий сплав с золочением
Сопротивление (начальное значение) Макс. 100 мОм при 6В, 1А пост. тока Макс. 75 мОм при 6В, 1А пост. тока
Максимальный ток через контакт 1 А 1 А
Максимальная переключаемая мощность 62,5 ВА/30 Вт 62,5 ВА/30 Вт
Максимальное переключаемое напряжение 250 В перем. тока, 220 В пост. тока 250 В перем. тока, 220 В пост. тока
Катушка Рабочая температура (без замерзания) От -40 до +85°С От -40 до +85°С
Время Замыкания контактов (при ном. напряжении, без дребезга) Макс. 3 мс Макс. 3 мс
Отпускания контакта (при ном. напряжении, без дребезга) Макс. 3 мс Макс. 3 мс
Изоляция Диэлектри-ческая прочность Между разомкну-тыми контактами 1000 В перем. тока, 1 минута 1000 В перем. тока, 1 минута
Между соседними контактами 1000 В перем. тока, 1 минута 1000 В перем. тока, 1 минута
Между контактами и катушкой 1500 В перем. тока, 1 минута 1500 В перем. тока, 1 минута
Прочность при бросках напряжения Между разомкну-тыми контактами 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68] 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68]
Между соседними контактами 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68] 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68]
Между контактами и катушкой 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68] 2500 В (при 2х10 мкс) {Bellcore] 1500 В (при 10х160 мкс) [FCC, ч.68] 2500 В (при 2х10 мкс) {Bellcore]
Долговеч-ность Механическая 50 млн срабатываний (при частоте 3 Гц) 50 млн. срабатываний (при частоте 3 Гц) 20 млн. срабатываний (при частоте 3 Гц)
Электрическая (при резистивной нагрузке) Мин. 100 тыс. срабатываний при 1 А, 30 В пост. тока (при частоте 0,5 Гц). Мин. 100 тыс. срабатываний при 0,3 А, 30 В перем. тока (при частоте 0,5 Гц) Мин. 100 тыс. срабатываний при 1 А, 30 В пост. тока (при частоте 0,5 Гц). Мин. 100 тыс. срабатываний при 0,3 А, 125 В перем. тока (при частоте 0,5 Гц)
Прочие Виброустой-чивость По ложным срабатыва-ниям 10-55 Гц при двойной амплитуде 3,3 мм 10-55 Гц при двойной амплитуде 3,3 мм
По удержанию контактов 10-55 Гц при двойной амплитуде 5 мм 10-55 Гц при двойной амплитуде 5 мм
Стойкость к ударам По сбоям Мин. 750 м/с 2 Мин. 750 м/с 2
По удержанию контактов Мин. 1000 м/с 2 Мин. 1000 м/с 2
Вес Около 1,0 г Около 0,8 г
UL/CSA Номинальная нагрузка на контакты 0.5 А, 125 В перем. тока; 1А, 30 В или 0,3 А, 110 А пост. тока 0.5 А, 125 В перем. тока; 1А, 30 В или 0,3 А, 110 А пост. тока
Таблица 3. Параметры катушек.

Стандартные реле

Модель Номинальное напряжение на катушке Сопротивление катушка (±10%) Рабочее напряжение Напряжение отпускания* Ном. мощность на катушке
FTR-B3(g)A1.5Z

FTR-B4()A1.5Z

1,5 B пост. тока 16,1 Ом +1,13 В +0,15 В 140 мВт
FTR-B3(G)A003Z

FTR-B4()A003Z

3 В пост. тока 64,3 Ом +2,25 В +0,3 В 140 мВт
FTR-B3(G)A4.5Z

FTR-B4()A4.5Z

4,5 В пост. тока 145 Ом +3,38 В +0,45 В 140 мВт
FTR-B3(G)A012Z

FTR-B4()A012Z

12 В пост. тока 1028 Ом +9,0 В +1,2 В 140 мВт

* Импульсное.

Примечание. Все данные в таблице приведены для +20°С.

Поляризованные реле (1 катушка).

Модель Номинальное напряжение на катушке Сопротивление катушка (±10%) Рабочее напряжение Напряжение отпускания* Ном. мощность на катушке
FTR-B3(g)B1.5Z

FTR-B4()B1.5Z

1,5 B пост. тока 22,5 Ом +1,13 В -1,13 В 100 мВт
FTR-B3(G)B003Z

FTR-B4()B003Z

3 В пост. тока 90 Ом +2,25 В -2,25 В 100 мВт
FTR-B3(G)B4.5Z

FTR-B4()B4.5Z

4,5 В пост. тока 203 Ом +3,38 В -3,38 В 100 мВт
FTR-B3(G)B012Z

FTR-B4()B012Z

12 В пост. тока 14408 Ом +9,0 В -9,0 В 100 мВт

* Импульсное.

Примечание. Все данные в таблице приведены для +20°С.

Для подбора нужного номинала реле удобно пользоваться табл. 4.

Таблица 4. Система кодировки реле четвертого поколения Fujitsu-Takamisawa
FTR-B3 G B 012 Z -B -- 10
(a) (b) (c) (d) (e) (f)   (g)
(a) Название серии FBR-B3: "вертикальный" тип

FBR-B4: "плоский" тип

(b) Тип выводов С: с прямыми выводами

G: для поверхностного монтажа

S: для поверхностного монтажа (уменьшенная монтажная площадка)

(c) Функционирование А: Стандартный вид

В: Поляризованный вид

(d) Номинальное напряжение катушки 1.5: 1.5В; 4.5: 4.5В; 0.3: 3В; 12: 12В
(e) Материал контактов Z: Серебросодержащий сплав с золотым покрытием
(f) Корпусирование В: Стандартное направление корпусирования
(g) Количество реле в упаковке 10: 1000 шт. (FBR-B3)

05: 500 шт. (FBR-B4)

Второй выход — компромиссный, для осторожных людей.

Компромисс состоит в сохранении возможности выбора между третьим и четвертым поколением. Возможно оставить печатную плату, разведенную под реле третьего поколения, без изменений, но с добавленипод сверхминиатюрные реле (см. рисунок).

Подобная доработка стоит относительно дешево и оставляет возможность выбора. Нет более крупных реле — ставим сверхминиатюрные. Подвернулась партия третьегого поколения по разумной цене — берем, ставим. Правда, в этом варианте нельзя использовать все преимущества самых маленьких в мире реле.

Независимо от того, какими будут желание и решение разработчика и руководителя производства, четвертое поколение реле неизбежно станет доминирующим в телекоммуникационной индустрии в ближайшие годы. Крупнейшие западные производители поняли это и уже осуществляют переход на сверхминиатюрную комплектацию.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке