繼電器是具有隔離功能的自動開關元件,廣泛應用于遙控、遙測、通信、自動控制、機電一體化及電子設備中,是最重要的控制元件之-。我國繼電器行業十年來(1988棗1997年)取得了前所未有的驕人業績。
一、十年重大成就回顧
(1)生產高速增長。
深化改革使繼電器發展步入了快車道。我國電子設備用繼電器1988年產量為0.36億只,1996年即猛增至3.53億只,其中“三資”企業約占2.5億只。九年翻了三番多,年均遞增28.9%,這在歷史上是罕見的。上規模,上檔次,爭份額,已成為繼電器全行業的共識。1996年產值超億元的企業已逾五家。
(2)引進和技術改造成績斐然。
在這十年間,成功地引進了高可靠微型密封繼電器和程控交換機繼電器的關鍵工藝技術、成套生產線或關鍵設備,成功地進行了汽車繼電器和固態繼電器(SSR)生產線的技術改造,使我國繼電器行業整體水平在短短的幾年中就上了-個新臺階,極大地提高了自我配套能力和強化了出口能力。我國繼電器行業在下列關鍵技術上取得了重大突破:高頻激光(每秒150點)封焊技術、無氟清洗技術(超凈水一空氣動態清洗技術;激光清洗技術)、高強度玻璃絕緣子制造技術(泄漏率≯10-4pa.cm3/s)、非恒流程控電鍍技術及超微細金剛砂(<10納米)鍍硬金技術、自動化大生產技術(運行節拍為1.5秒/只)等。
?。?)自主開發能力大大增強,一批具有國際先進水平的繼電器問世。
SSR的技術性能發生了飛躍:導通電阻從幾百歐降至5mW ;斷路漏電流從mA級降為lm A以下;開關時間從ms級降至10棗50m s;負載能力達直流400A,交流100A,雙向10A;轉換電路多達六組;最小體積F 8.5×7.1mm。大功率及多組SSR技術已處于國際領先水平。
程控交換機繼電器在短短幾年中即完成從第一代、第二代到第三代的躍遷,現在第三代DIL繼電器(14×7×5.5mm,80?/FONT>130mw)生產技術已與世界同步。
高可靠密封繼電器(EMR)的靈敏度、負載能力、耐環境性能、密封性、絕緣性能已接近軍事大國先進水平。有的品種已確立了可靠性指標(l £ 10-6/次)。超小型高壓繼電器(8千伏)、溫度繼電器、斷路器、流量繼電器等特種繼電器均已順利研制成功。
(4)出口創匯成績顯著,已成為行業發展新的增長點。
1992年直接出口創匯額為0.36億美元,1996年達1.23億美元,1992?/FONT>1996年平均增長率為38.3%,遠遠高于生產增長的速度。出口量達2.5億只,占總量的71%。
二、未來十年(2000?/FONT>2010年)前瞻
根據國內外市場的分析和預測,未來十年我國繼電器行業仍將保持快速穩定增長的態勢,經濟效益顯著提高,資金積累能力明顯增強。2000年和2010年我國繼電器的總產量將分別達到6億只和15億只,分別占當年世界繼電器總產量的15%和30%,出口量穩居世界第一位,2010年我國將成為世界繼電器生產大國。屆時,我國程控交換機繼電器及汽車繼電器產量將躍居世界前三名,產值超十億元的公司將逾五家。
隨著電子技術向集成化、數字化、網絡化和智能化方向發展,未來十年繼電器技術的發展趨向如下:
?。?)微小型化、片式化。為適應電子設備小型化、集成化和MCM(多芯片組件)技術的需要,繼電器一是向二維、三維尺寸只有幾毫米的微型繼電器發展;二是向表面貼裝繼電器(耐焊接熱:260℃,5~10s;高度4.2mm)發展。
?。?)高靈敏度。為與邏輯集成電路兼容,將進一步提高繼電器靈敏度,大力發展“綠色”繼電器(省電及低“公害”即低“污染”),包括將固態繼電器驅動電壓由5v降至3v(功耗減少1/2);推廣磁保持繼電器;在EMR前級加置固態放大器,靈敏度可提高到微瓦級。
?。?)固態化。隨著固態技術和光電子技術的發展,繼電器固態化進程將加速。SSR的發展方向,一是微型化,如采用光電池隔離的微電子功率IC(MOSFET或BOSFET)SSR以及單片IC SSR(4.3×44×2.1mm);二是大功率,如采用新型電力電子器件VDMOS,已達100V/30A,工作頻率100KHz(抗輻射VDMOS,可在500V、10KGY總劑量g 輻射下正常工作),采用IGBT則可達1700V/800A,工作頻率150KHz;三是I/O組件。
?。?)組合化、多功能化。在繼電器內部裝入各種電路,如放大、延時、極性反相保護、消觸點抖動、滅弧、遙控、組合邏輯等電路,可使之具有更多的功能。繼電器與微處理器組合,將具備更廣泛的多種專門控制功能,實現智能化。這些專用IC和SSR所用專用IC都有助于實現模塊化。
(5)高環境、高可靠。隨著電子設備向智能化、強生存能力發展,繼電器使用環境日趨嚴酷,要求耐溫:125℃(200℃);耐振:294m/S2,10?/FONT>3000Hz(490m/s2,5000Hz);耐沖擊:980m/s2(1470m/s2);隨機振動:0.3G2,10?/FONT>2000Hz(0.6G2,10?/FONT>3000Hz);失效率:l £ 10-7/次(10-8/次)??馆椛鋸姸龋褐凶油縋m=6.8×1013h /cm3,g 劑量率:Dr=2.3×1010rad/s;電磁脈沖強度:1×105伏/米。
?。?)多元化。新興技術的成群崛起,促進了不同原理,不同性能、結構和用途的各類繼電器的竟相發展。在整機多方面需求的牽引和科技進步、敏感材料、功能材料發展的推動下,特種繼電器性能將日臻完善,特別是溫度繼電器(多組,10A)、射頻繼電器(4G)、高壓繼電器(10萬伏)、高絕緣(1015W )及低熱電勢(0.5m A)繼電器以及非電量(流量、壓力、光等)控制的繼電器等。
光纖通信是未來社會信息傳輸的主動脈。隨著光通信、光傳感、光計算機、光信息處理技術的發展,各類光器件,包括光纖繼電器將得到迅速發展。展望未來,傳統的繼電器等機電元件將向新型的機電光元件發展。