What is PCB Relay？

by Topfast | الإثنين مايو 26 2025

جدول المحتويات

ما هو مرحل ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

مرحلات PCB (مرحلات لوحة الدوائر المطبوعة) هي مرحلات مصغرة يمكن تركيبها مباشرةً على لوحة الدوائر المطبوعة لتنشيط الدوائر وإلغاء تنشيطها من خلال إشارات التحكم بذكاء. وتتمثل وظيفتها الأساسية في التحكم بأمان في الدوائر ذات الجهد العالي باستخدام دوائر منخفضة الطاقة مع توفير عزل التيار &#8211؛ وهي ميزة رئيسية لا يمكن للمفاتيح الترانزستور أن تحل محلها.

المزايا الأساسية

1. التكامل المدمج

مصممة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وهي صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وتدعم تركيب العملية من خلال الثقب، وهي مناسبة لتخطيط لوحات الدارات الكهربائية عالية الكثافة.

2.السلامة الكهربائية

يحمي العزل المادي (فصل التلامسات والملفات) جانب التحكم في الجهد المنخفض من التداخل الجانبي للجهد العالي، مما يقلل من مخاطر النظام.

3.التكيف المرن

تتوفر أنواع مختلفة (مثل مرحلات الإشارة، ومرحلات الطاقة، ومرحلات الحالة الصلبة، وما إلى ذلك) لمطابقة متطلبات الجهد/التيار المختلفة.

خصائص مرحل ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1. قدرة حمل الجهد العالي/التيار العالي

مصممة للجهد العالي (على سبيل المثال 220 فولت تيار متردد/تيار مستمر في التحكم الصناعي) وتطبيقات التيار العالي (10 أمبير+) لضمان تبديل مستقر لأحمال الطاقة.
التطبيقات النموذجية: التحكم في المحركات، وأنظمة توزيع الطاقة، وحماية الخزانات الكهربائية.

2.تكنولوجيا أشباه الموصلات (مرحل الحالة الصلبة/محلل الحالة الصلبة)

تصميم غير تلامسي: تبديل إلكتروني من خلال أشباه الموصلات (مثل MOSFETs، الثايرستور)، وعدم وجود تآكل ميكانيكي، وعمر أطول.
تداخل منخفض: تجنب الشرر والضوضاء الكهرومغناطيسية لملامسات الترحيل التقليدية، ومناسبة للمعدات الإلكترونية الدقيقة.
السيناريوهات القابلة للتطبيق: التبديل عالي التردد (مثل التحكم في إشارة PLC)، والبيئة المقاومة للانفجار.

3.وظيفة مشغل التأخير

وحدة ترحيل الوقت المدمجة، يمكن ضبط تأخير الإجراء (على سبيل المثال 0.1 ثانية ~ 10 ثوانٍ) للتحكم في التوقيت أو منع التشغيل الخاطئ.
مثال: بدء التشغيل الناعم للمحرك، حماية المخزن المؤقت لفشل طاقة المعدات.

4.حماية درجة الحرارة (مرحل حراري)

Integrated temperature sensor or bimetal to automatically disconnect the circuit when the ambient/load temperature exceeds the threshold value (e.g. 85°C).
كائنات الحماية: وحدات الطاقة والمحولات وأجهزة أشباه الموصلات عالية الطاقة.

5.حماية التردد (خاصة بنظام التيار المتردد)

Monitors AC frequency (e.g. 50/60Hz) and triggers tripping when abnormal (±5% offset) to prevent equipment damage.
التطبيقات النموذجية: حماية المولدات المتصلة بالشبكة، ومراقبة خرج العاكس.

تكوين الهيكل الأساسي

تتكون مرحلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل أساسي من المكونات الرئيسية التالية:
الملف الكهرومغناطيسي: المكون الأساسي الذي يولد مجالاً مغناطيسياً عند تنشيطه.
المحرك (حديد التسليح): قطعة حديدية متحركة مدفوعة بالمجال المغناطيسي، والتي تتحكم مباشرة في فتح وإغلاق التلامسات.
الملامسات: بما في ذلك الملامسات المفتوحة عادةً (NO)، والمغلقة عادةً (NC)، والعامة (COM)، وتستخدم لتنشيط الدائرة وقطعها.
آلية الزنبرك/إعادة الضبط: تعيد المحرك إلى الحالة الأولية للملامسات عند فقدان الطاقة.
نير:إطار موصل مغناطيسيًا يركز المجال المغناطيسي لزيادة

كيف يعمل مرحل ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

1. مرحلة الإثارة

عندما تطبق دائرة التحكم جهدًا مقننًا (على سبيل المثال 5 فولت تيار مستمر/ 24 فولت تيار مستمر) على الملف، يمر التيار عبر الملف.
يولد الملف مجالًا كهرومغناطيسيًا يمغنط النير ويجذب المحرك نحو القلب.

2.إجراء الاتصال

يقوم المحرك بتشغيل آلية التلامس:
التلامس المغلق عادةً (NC): يقطع الاتصال.
اتصال مفتوح عادةً (NO): اتصال مغلق.
عند هذه النقطة، يتم توصيل دائرة التحميل أو قطعها (حسب تكوين التلامس).

3.مرحلة إعادة الضبط

عندما يتم إلغاء تنشيط الملف، يختفي المجال المغناطيسي وتدفع قوة الزنبرك المحرك لإعادة ضبطه.
تعود نقاط التلامس إلى حالتها الأولية (NC مغلقة، NO مفصولة).

أنواع مرحلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

The “Pole” and “Throw” of a relay are key parameters describing its contact configuration, which directly affects the circuit control capability. The following are common types and characteristics of PCB relays:

1. أحادية القطب أحادية القطب (SPST، أحادية القطب أحادية القطب أحادية القطب)

الهيكل: 1 مجموعة من الملامسات، وضع توصيل واحد فقط (مفتوح عادةً أو مغلق عادةً).
الوظيفة:أبسط أشكال التبديل، يمكن تنشيط دائرة واحدة فقط.
الرمز:
┌───────┐
│ ○───┤ (Normally open type)
└───────┘
التطبيقات النموذجية: تبديل الطاقة، والتحكم في مصابيح LED، وسيناريوهات التشغيل/إيقاف التشغيل الأساسية الأخرى.

2. أحادي القطب مزدوج الرمي (SPDT, رمية مزدوجة القطب الواحد المزدوجة)

الهيكل: 1 مجموعة من الملامسات، 2 وضع توصيل (مفتوح عادةً + مغلق عادةً + طرف توصيل مشترك).
الوظيفة:يمكن تبديل الطرف المشترك (COM) إلى دائرتين مستقلتين، مما يحقق عنصرين تحكم انتقائيين.
الرمز:
┌───────┐
│ ○───┤ (COM→NO)
│ ○───┤ (COM→NC)
└───────┘
الخصائص:
حالتان: مغلق افتراضي (NC) أو مفصول افتراضي (NO).
يوجد انقطاع قصير في الاتصال عند التبديل (فاصل قبل التصنيع).
التطبيقات: تبديل الإشارات، والتحكم في المحرك للأمام والخلف.

3.ثنائية القطب أحادية المرمى (DPST، ثنائية القطب أحادية المرمى)

التركيب: مجموعتان من التلامسات المستقلة، كل مجموعة من موضع توصيل واحد (ما يعادل مجموعتين متوازيتين من SPST).
الوظيفة: تحكم متزامن لدائرتين كهربائيتين، ولكن كل مجموعة من الملامسات يتم تشغيلها وإيقافها مرة واحدة فقط.
الرمز:
┌───────┐
│ ○───┤ (Contact 1)
│ ○───┤ (Contact 2)
└───────┘
التطبيق:القطع المتزامن لخط النار/الصفر (مثل مفتاح الأمان)، التحكم المزدوج في الطاقة.

4.مزدوج القطب مزدوج الرمي (DPDT، مزدوج القطب مزدوج الرمي)

التركيب: مجموعتان من التلامسات، كل مجموعة من موضعين للتوصيل (ما يعادل وضعين من SPDT على التوازي).
الوظيفة: تبديل مستقل لدائرتين ثنائية الاتجاه لدعم منطق التحكم المعقد.
الرمز:
┌───────┐
│ ○───┤ (COM1→NO1)
│ ○───┤ (COM1→NC1)
│ ○───┤ (COM2→NO2)
│ ○───┤ (COM2→NC2)
└───────┘
الميزات:
يمكن التحكم في حملين في اتجاه أمامي/عكسي في نفس الوقت (مثل محرك الجسر H-محرك التيار المستمر).
التطبيقات: الأتمتة الصناعية، التحكم في مفاصل الروبوتات.

متطلبات التصميم الأساسية لمرحلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لضمان موثوقية وثبات المرحلات على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على المدى الطويل، يجب أن يراعي التصميم ما يلي اختيار المواد، وتحسين التخطيط، ومواصفات العمليةو حماية البيئة. فيما يلي مبادئ التصميم الأساسية:

1. مادة وسُمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور

سُمك الركيزة:
موصى به: 1.6 مم (قياسي للتركيب من خلال الفتحة) لضمان القوة الميكانيكية وتقليل تشوه اللحام.
For high-frequency/high-density applications, 0.8–1.0mm may be used (evaluate bending resistance).
نوع الركيزة:
إيبوكسي زجاج FR-4 إيبوكسي: General-purpose, heat-resistant (Tg ≥ 130°C), cost-effective.
CEM-1/ورق الإيبوكسي CEM-1/ورق الإيبوكسي: منخفضة التكلفة، ومناسبة للتطبيقات منخفضة الطاقة.

2.سُمك الموصل (رقائق النحاس)

الخيارات القياسية:
35μm (1oz): آثار إشارة منخفضة التيار (<2A).
70μm (2oz): High-current load paths (e.g., contact circuits, ≥5A) to reduce temperature rise.
المتطلبات الخاصة: For high-current relays (>10A), consider localized copper thickening (e.g., 105μm).

3.مواصفات التخطيط والمسافات

الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI):
احتفظ بملفات التتابع على الأقل 5 مم من المكونات الحساسة (مثل وحدات MCU، ورقاقات ADC).
الحفاظ على ≥2.5mm spacing بين ملامسات الجهد العالي وآثار التحكم ذات الجهد المنخفض (250 فولت تيار متردد).
الإدارة الحرارية:
تجنب وضعه بالقرب من المكونات المولدة للحرارة (مثل الدوائر المتكاملة للطاقة، والمحولات) أو إضافة فتحات حرارية.
For high-temperature environments (>85°C), use heat-resistant relays (e.g., OMRON G5V series).

4.التركيب والحماية الميكانيكية

عملية اللحام:
مرحلات عبر الفتحات: اللحام بالموجات أو اللحام اليدوي، مما يضمن وصلات لحام كاملة بدون فراغات.
مرحلات SMT: Reflow soldering temperature profile must match relay specifications (typically ≤260°C).
مقاومة الاهتزازات:
قم بتوجيه المرحلات بحيث تكون قوى الاهتزاز/الصدمة عمودية على حركة المحرك (يقلل من التفعيل الخاطئ).
بالنسبة للبيئات عالية الاهتزاز (مثل السيارات)، استخدم المرحلات المزودة بمادة لاصقة ممتصة للصدمات أو نوابض مقواة.

5.التنظيف والحماية

تنظيف ما بعد اللحام:
استخدم معجون اللحام غير النظيف أو كحول الأيزوبروبيل لإزالة بقايا التدفق، مما يمنع التآكل الناتج عن التلامس.
الطلاء المطابق:
تطبيق طلاء واقي (مثل البولي يوريثان) في البيئات الرطبة/المتلوثة لتغطية دبابيس الترحيل وآثار ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

مزالق التصميم والأخطاء الشائعة

الخطأ 1: Running high-voltage contacts parallel to signal traces → causes crosstalk.
الحل: استخدام التوجيه المتعامد أو إضافة فتحات عزل.
الخطأ 2: Insufficient coil drive current → incomplete contact engagement.
الحل: تأكد من أن دائرة المحرك توفر الجهد/التيار المقنن (على سبيل المثال، 5 فولت/20 مللي أمبير).

الجدول المرجعي لاختيار المرحل

المعلمة	القيمة/الطريقة الموصى بها	الملاحظات
سُمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور	1.6 مم (عبر الفتحة)	زيادة إلى 2.0 مم للاهتزازات العالية
سُمك النحاس	≥70μm for contacts, 35μm for coil	مسارات التيار العالي الكثافة
التباعد بين الملف والملف	≥5mm (low voltage) or per rating	≥2.5mm for 250V AC
درجة حرارة اللحام	≤260°C (SMT)	تحقق من ورقة بيانات المرحل

تقنيات تركيب مرحل ثنائي الفينيل متعدد الكلور

I. مواصفات عملية اللحام

طرق اللحام

اللحام اليدوي:
- استخدم 30 - 6مكواة لحام 0 واط بطرف نظيف.
- حافظ على درجة حرارة الطرف عند 350°C max لمنع التلف الحراري.
- لحام كل دبوس لحام كل ≤3 seconds لتجنب السخونة الزائدة.
اللحام الآلي:
- اللحام الموجي:
- اضبط ارتفاع موجة اللحام لمنع التدفق الزائد على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
- الملف الشخصي القياسي: 260°C (±5°C) for 6 seconds.
- إعادة تدفق اللحام (SMT):
- اتبع منحنيات درجة الحرارة الخاصة بالترحيل (عادةً ما تكون الذروة ≤260°C).

ملاحظات نقدية

مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات: قد تتطلب الكتلة الحرارية العالية تسخينًا مسبقًا ممتدًا لضمان تكوين وصلة لحام مناسبة.
تطبيق التدفق: استخدم التدفق غير النظيف لتقليل بقايا ما بعد اللحام.

II.مصباح التثبيت &؛ التوصيل الكهربائي

أنواع التركيب

الثقب العابر (THT):
- يتم إدخال الدبابيس في الثقوب المحفورة، ويتم لحامها على الجانب الآخر.
- يوفر ربطاً ميكانيكياً قوياً للبيئات عالية الاهتزاز.
التركيب السطحي (SMT):
- ملحومة بإعادة التدفق مباشرة على اللبادات؛ مثالية للتصميمات المدمجة.

إرشادات الأسلاك

أطراف الملف: التوصيل بإشارات التحكم (على سبيل المثال، وحدة التحكم MCU GPIO) مع مقاومات الحد من التيار إذا لزم الأمر.
محطات الاتصال:
- م.و.ن.ع/م.م.م/م.م دبابيس موصلة على التوالي مع دوائر الحمل (محركات، مصابيح).
- تأكد من أن عرض المسار يدعم تيار الحمل (على سبيل المثال, 70μm Cu for 5A+).

متطلبات العزل

الحفاظ على ≥2.5mm creepage distance بين الملف وملامسات الجهد العالي (250 فولت تيار متردد).
تحقق من قوة العزل الكهربائي (عزل 1 كيلو فولت + 1 كيلو فولت) بين دوائر التحكم والحمل.

ثالثاً.خطوات ما بعد التثبيت

التبريد والمصباح؛ التنظيف

دع ثنائي الفينيل متعدد الكلور يبرد بشكل طبيعي؛ تجنب التبريد القسري لمنع الإجهاد الحراري.
تنظيف بقايا التدفق باستخدام كحول الأيزوبروبيل (IPA) في حالة استخدام تدفق غير نظيف.

الفحص والاختبار؛ الفحص والاختبار

الفحص البصري: تحقق من أن وصلات اللحام لامعة ومقعرة وخالية من الجسور/الشقوق.
اختبار الاستمراريةاستخدم مقياس متعدد لتأكيد ذلك:
- تتطابق مقاومة الملف مع قيم ورقة البيانات.
- استمرارية التلامس (حالات NO/NC) تتحول بشكل صحيح عند تنشيطها.

رابعاً.المزالق الشائعة والحلول

الإصدار	السبب	الحل
تجسير اللحام	لحام زائد أو محاذاة غير صحيحة	ضبط سُمك الاستنسل/سمك الاستنسل/ملف إعادة التدفق
مرحل محموم	وقت اللحام المطول	Strictly limit soldering to ≤3s per pin
الاتصال المتقطع	وصلة لحام رديئة أو ملوثة	إعادة التدفق/إعادة العمل بتدفق جديد

اختبار مرحلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عندما لا يتم تنشيط المرحل، يظل NO و NC مفتوحين ومغلقين على التوالي. يلزم وجود مقياس متعدد لاختبار المرحل. بعد ذلك، يمكنك الرجوع إلى الخطوات التالية لاختبار مرحل ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

تحتاج إلى ضبط جهاز القياس المتعدد على وضع فحص الاستمرارية.
تحتاج إلى اختبار الاستمرارية بين ملامسات NC والأقطاب.
عليك التحقق من الانقطاع بين التلامسات المفتوحة عادةً والأقطاب.
بعد ذلك، قم بتنشيط المرحل لتنشيط الملف. سيؤدي ذلك إلى إصدار صوت نقر. هذا لأن الملامسات تتحول الآن من الوضع المغلق عادةً (NC) إلى الوضع المفتوح عادةً (NO) استجابةً للمجال المغناطيسي.
ستحتاج إلى التحقق من الاستمرارية بين التلامسات المفتوحة عادةً والأقطاب.
اختبر الانقطاع بين التلامس NC والقطب.
وأخيراً، قم بقياس مقاومة الملف بمقياس متعدد. تحقق من أنها تتطابق مع المقاومة الموضوعة على مرحل الشركة المصنعة&8217;، وتأكد من أنها تتطابق مع المقاومة الموضوعة على المرحل.

يمكن استخدام مرحلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور كنظام حماية لنظام الدائرة بأكمله.وعلى الرغم من صغر حجمها، فإنها فعالة في حماية النظام بأكمله من التلف وتعمل على نفس مبدأ المرحلات ذات الحجم القياسي.

إذا كنت بحاجة إلى مساعدة؟اتصل بنا على op@topfastpcb.com
هل تحتاج إلى عرض أسعار ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو PCBA؟ احصل على عرض أسعار الآن!