CC BY
40Сверхминиатюрные сигнальные реле фирмы Fujitsu-Tаkаmisаwа как вызов аллокации
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.
Константин Курышев
kurishev@yeint.spb.ru
Тип реле РиЩзи-Такатнзаша Размеры Площадь монтажа Электрическая
Серия Поколение, тип корпуса ШхДхВ (мм) реле на плате (катушка-контакт)
RY 2-е, DIL 9,8х20,2х12,5 198,0 1500 В
A 3-е, DIL 9х14х5 126 1500 В
NA (FBR12) 0 3-е, DIL 7,4х14,9х9,7 110,2 2500 В (Bellcore)
FTR^ 4-е, DIL 7,2х10,6х5,2 76,3 2500 В (Bellcore)
FTR-B3G 4-е, SMT 8,2х10,6х5,35 86,9 97,5 2500 В (Bellcore)
FTR-B4C 4-е, DIL 5,7х10,6х5,35 60,4 2500 В (Bellcore)
FTR-B4G 4-е, SMT 7,4х10,6х5,35 78,4 89,0 2500 В (Bellcore)
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 пер-
вую 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).
Наиболее массово в настоящее время в мире применяются реле второго поколения (миниатюрные) и особенно третьего (субминиатюрные). Вот послед-
Таблица 1. Сравнительная таблица популярных серий реле Fujitsu-Takamisawa
ние-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 риДТЗи-ТАКАМКА'МА в большом количестве и не подвержены аллокационным перебоям. Это самые миниатюрные из серийно выпускаемых сейчас в мире электромеханических реле (реле серии БТИ-В4 занимают минимальную площадь на плате и весят около 1 г; реле серии БТИ-ВЭ 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
Таблица 2. Технические характеристики
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 РЩГКи-ТАКАМ1-SAWA от серии А к БТИ-ВЗ), и на 82 % для «вертикальных» реле (от NA к БТИ-В4).
Подобная замена дает возможность производителю АТС либо уменьшить размер платы абонентского комплекта ^Ш), 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 БТИ-В4, во втором — плоские БТИ-В3.
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 CSA, отвечают требованиям стандартов безопасности Bellcore и FCC68, по зазорам и напряжению пробоя соответствуют МЭК 60950 / UL1950 / EN60950.
Для подбора нужного номинала реле удобно пользоваться табл. 4.
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 добавлением контактных площадок и проводников под сверхминиатюрные реле (см. рисунок).
Подобная доработка стоит относительно дешево и оставляет возможность выбора. Нет более крупных реле — ставим сверхминиатюрные. Подвернулась партия третьегого по-
Стандартное реле Поляризованное реле Стандартное реле Поляризованное реле
Параметр FTR-B4CA ( ) Z FTR-B4CB ( ) Z FTR-B4GA ( ) Z FTR-B4GB ( ) Z FTR-B4SA ( ) 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 6 В, 1 А пост. тока Макс. 75 мОм при 6 В, 1 А 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 +85оС От -40 до +85оС
Время Замыкания контактов (при ном. напряжении, без дребезга) Макс. 3 мс Макс. 3 мс
Отпускания контактов (при ном. напряжении, без дребезга) Макс. 3 мс Макс. 3 мс
Изоляция Сопротивление (при 500 В пост. тока) Мин. 1000 МОм Мин. 1000 МОм
Диэлектрическая прочность Между разомкнутыми 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 разомкнутыми контактами 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68] 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68]
Между соседними контактами 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68] 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68]
Между контактами и катушкой 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68] 2500 В (при 2 х 10 мкс) [Bellcore] 1500 В (при 10 х 160 мкс) [FCC, ч. 68] 2500 В (при 2 х 10 мкс) [Bellcore]
Долговечность 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 Виброустойчивость По ложным срабатываниям 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/с2 Мин. 750 м/с2
По удержанию контактов Мин. 1000 м/с2 Мин. 1000 м/с2
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
*1 Минимальная нагрузка приведена для справки. Рекомендуется проводить испытания при работе с реальной нагрузкой, поскольку приведенные значения могут изменяться в зависимости от частоты, условий окружающей среды и ожидаемого уровня надежности.
Таблица 3. Параметры катушек
Стандартные реле
МОДЕЛЬ Номинальное напряжение на катушке Сопротивление катушки (±10 %) Рабочее напряжение Напряжение отпускания* Ном. мощность на катушке
FTR-B3(G)A1.5Z П1?-Б4( )А1.52 1,5 В 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 оС. Поляризованные реле (1 катушка)
МОДЕЛЬ Номинальное напряжение на катушке Сопротивление катушки (±10 %) Напряжение срабатывания Напряжение отпускания* Ном. мощность на катушке
П^В3^)В1^ FTR-B4( )ВШ 1,5 В 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
П^3^4^ FTR-B4( ^4^ 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 1440 Ом +9,0 В -9,0 В 100 мВт
* Импульсное
Примечание. Все данные в таблице приведены для +20 оС.
Таблица 4. Система кодировки реле четвертого поколения Fujitsu-Tаkаmisаwа
коления 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. М
Рисунок
FTR-B3 О Б 012 / -Б — 10 (а) (Ь)(с) (а) (е) Ю ®
(а) Название серии FBR-B3: «вертикальный» тип FBR-B4: «плоский» тип
(Ь) Тип выводов С: с прямыми выводами Э: для поверхностного монтажа Б: для поверхностного монтажа (уменьшенная монтажная площадь)
(с) Функционирование А: Стандартный вид В: Поляризованный вид
М Номинальное напряжение катушки 1.5: 1.5В 4.5: 4.5В 03: 3В 12: 12 В
(е) Материал контактов Ъ: Сереброосодержащий сплав с золотым покрытием
<4 Корпусирование В: Стандартное направление корпусирования
(д) Количество реле в упаковке 10: 1000 шт. ^-В3) 05: 500 шт. ^-В4)
