【经验】超小型磁簧开关磁场设计中如何解决磁场强度与开关灵敏度问题

时间： 2018-07-22 来源：Littelfuse

技术问答

LITTELFUSE是电路保护领域的全球领先企业，提供种类最多、范围最广的电路保护产品组合，向业界提供最广泛且最尖端的电路保护产品及解决方案产品组合。MDCG-4 系列是Littelfuse推出的一款玻璃外壳的超小型磁簧开关。MDCG-4磁簧继电器的最大切换电压为200VDC，最高功率可达10W。可供选择的灵敏度范围为12-38AT。具有1010Ω的绝缘电阻，绝缘性能极强。下面笔者将介绍MDCG-4簧片开关的磁场设计经验。

簧片开关是由铁质材料制成的，所以它会影响它所放置的磁场。磁体强度，簧片开关灵敏度和激活距离之间的关系取决于磁体的尺寸和形状以及簧片开关的位置和形状，包括其引线。磁铁与簧片开关的磁耦合非常重要。如果去除簧片开关的引线材料时，减小的磁耦合将降低簧片开关灵敏度并减小激活距离。但是，根据磁体长度和簧片开关的方向，去除簧片开关引线材料也可能增加磁耦合和激活距离。

有两种方法可以解决磁场强度与开关灵敏度问题。一种方法是使用计算机建模，但这需要昂贵的软件，精确的模型和对所涉及的磁性部件的良好理解，成本极高。另一种方法是使用一系列簧片开关灵敏度和磁体尺寸通过实验进行测定。与第一种方法一样，这也有缺点和优点。

可以使用简单但不是非常准确的经验法则，规则是每个簧片开关开关大约0.1 mT时，当两个磁极都靠近开关的两端时，AT将激活簧片开关。例如，在磁体的两个磁极附近的空间中大约2mT可以激活20AT的簧片开关。与使用两个磁极激活相比，仅使用一个磁极从一端激活将需要大约两倍的磁场强度。这个规则是一个数量级的近似值，在特定情况可能会变化2倍或更多倍。下图是有关特定磁铁和开关的特定关系曲线。

产生磁场以测试簧片开关灵敏度的另一种方法是使用测试线圈，指定簧片开关灵敏度而不必指定所使用的测试线圈的唯一方法是使用大螺线管，亥姆霍兹线圈或类似的线圈几何结构来产生大的均匀磁场。这种测试方法所需的线圈尺寸和电流极大，并且因为它没有解决灵敏度测量的问题，因此不推荐读者使用这种方案。

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