Warum Wide-Bandgap-Prüfungen die Relaisspezifikation erhöhen
Die Nachfrage aus 5G, Elektrofahrzeugen, Ladeinfrastruktur, Photovoltaik und Schienenverkehr treibt die Zuverlässigkeitsanforderungen an Halbleiter nach oben, und Siliziumkarbid- (SiC) und Galliumnitrid- (GaN) Bauteile liegen bei höherer Spannung und höherem Strom als die Siliziumbauteile, die sie ersetzen. Ihre Prüfung legt gleichzeitig hohe Spannung und hohen Strom an, sodass die Relais im Tester hohe Schaltspannung, hohe dielektrische Stehspannung und Toleranz gegenüber Hochstromimpulsen zusammen brauchen. Aufgebaut auf ausgereiften Reed- und quecksilberbenetzten Kapseln mit eigenem Screening, decken die relevanten Serien die drei folgenden Anforderungen ab.
Anforderung 1 – Isolationswiderstand
Ein übliches Halbleiter-Prüfziel ist ein Leckstrom unter 0.1 nA zwischen Hoch- und Niederspannungsknoten bei 1000 V, was eine Relaisisolation über 10 TΩ erzwingt. Die quecksilberbenetzte Serie HGFR und die Trocken-Reed-Serie HVFG nutzen kontrollierte Kontakt- und Gehäuseprozesse, um die Kontakt-zu-Kontakt- und Kontakt-zu-Spule-Isolation über dieser Linie zu halten.
Anforderung 2 – dielektrische Stehspannung
Trocken-Reed-Relais erreichen eine Stehspannung bis 20 kV und quecksilberbenetzte Relais bis 10 kV und darüber, was Reserve um die Hochspannungsbelastung lässt, die an SiC- und GaN-Bauteile angelegt wird. Stehspannung und Dauer-Schaltspannung sollten als separate Werte gelesen werden – die Stehspannung ist eine Durchbruchsgrenze, nicht der empfohlene Betriebspunkt.
Anforderung 3 – Schaltlebensdauer bei Liniendurchsatz
Verpackungs- und Prüflinien laufen kontinuierlich, sodass Geschwindigkeit und stabiler Kontaktwiderstand wichtig sind. Reed-Relais schalten innerhalb von 1.2 ms, unterstützen mehrere hundert Schaltvorgänge pro Sekunde, und rhodinierte Kontakte halten den Kontaktwiderstand über Hunderte Millionen Zyklen stabil, statt zu driften, wie ein einfacher Kontakt verschleißt.
Quecksilberbenetzte Optionen
- MH (8 kV Stehspannung): hoher Laststrom, Schalten bis 5 A, niedriger stabiler Kontaktwiderstand, Isolation 1 TΩ und darüber.
- HGSR (bis 4.5 kVDC Stehspannung): Dauerstrom bis 8.5 A und Impulsstrom bis 100 A, niedriger Kontaktwiderstand, Isolation 10 TΩ und darüber.
- HGFR (bis 3.5 kVDC Stehspannung): Dauerstrom bis 3 A, abgedichtete langlebige Kontakte, Isolation 10 TΩ und darüber.
- HGMR (bis 2 kVDC Stehspannung): kompakter Körper, Dauerstrom bis 3 A, Isolation 1 TΩ und darüber.
Trocken-Reed-Optionen
- HVFR: Schalten bis 1 kV (2 kV momentan), 1 A mit 5/10/20 A Impulsen, Dielektrikum 3 kV und darüber, Isolation 10 TΩ und darüber, Schalten innerhalb von 1.2 ms, Lebensdauer über einer Milliarde Schaltspiele.
- HVR: 4/5/6/10/15/20 kV Stehspannungs-Versionen, Schalten bis 10 kVDC, 3 A mit 5/10/20 A Impulsen, Isolation 10 TΩ und darüber, in mehreren Baugrößen.
Abstimmung der Serie auf den Test
SiC/GaN-Prüfungen kombinieren tendenziell Stehspannungen von mehreren zehn Kilovolt, Impulse von mehreren zehn Ampere und Sub-Nanoampere-Leckströme in einer Nonstop-Linie, sodass keine einzelne Serie jeden Kanal abdeckt. Verwenden Sie HVR für die Hochspannungs-Belastungspfade, HVFR für Kanäle, die Kilovolt-Schalten mit Impulsstrom mischen, und die quecksilberbenetzten MH/HGSR/HGFR/HGMR, wo prellfreie Kontakte oder der höchste Impulsstrom (HGSR bis 100 A) die entscheidenden Faktoren sind. Die Auswahl nach der bindenden Einschränkung pro Kanal – Stehspannung, Impulsstrom oder Leckstrom – ist zuverlässiger als die Standardisierung auf eine Familie im gesamten Tester.
Über SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fertigt Hochspannungs-Reed-Relais, quecksilberbenetzte Relais und Hochspannungs-DC-Schütze. Kontakt: [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com