Conseils pour l’utilisation de relais scellés
Introduction
Sauf indication contraire spécifique de TE Engineering, tous les relais scellés (qui ont un moyen de ventilation fourni par le fabricant) doivent être ventilés après l’assemblage et le nettoyage du circuit imprimé, mais avant utilisation électrique, afin que les valeurs nominales publiées restent applicables.
Il existe plusieurs types de relais qui n’ont pas de moyens de ventilation fournis par le fabricant. La présente note d’application ne s’applique pas à ces types.
Pour plus d’informations sur le traitement des relais, reportez-vous à la note d’application connexe « Montage, terminaison et nettoyage des relais pour circuit imprimé ».
Identification, emplacement et retrait du revêtement de l’évent
(Voir les figures ci-dessous)
- Les évents peuvent être soit un petit trou recouvert par un joint de ruban adhésif ou une petite broche cylindrique en plastique (appelée « pointe d’évent »).
- Les évents à ruban peuvent être situés n’importe où, sauf sur la surface de montage du circuit imprimé, et ils doivent être ouverts après le traitement en décollant la bande.
- Les évents de type broche/pointe sont généralement situés à l’intérieur d’une petit creux – généralement sur le dessus du relais en face de la surface de montage – mais ils peuvent également être situés n’importe où.
- Les évents de type broche sont enlevés en coupant la broche avec une lame de couteau tranchante ou en la cassant à l’aide d’un petit outil à arêtes vives comme un tournevis. La déviation latérale de la broche entraînera une fracture de la broche, révélant le petit trou d’aération.
- Il faut veiller à éviter d’extruder le plastique dans le trou ou de fait entrer dans le trou tout revêtement ou autre contaminant qui pourrait se trouver sur la surface du relais, car cela entraînerait une constriction du flux d’air passant par l’évent.
Figure 1. Identification, emplacement et retrait du revêtement de l’évent
Pourquoi les relais lavables scellés doivent-ils être ventilés ?
Il y a deux effets/conditions principaux qui peuvent se produire si les relais scellés ne sont pas correctement ventilés avant l’utilisation électrique : 1) défaillance possible de l’isolation et 2) réduction de la durée de vie de la commutation des contacts.
La durée de vie « nominale » du relais tient compte de ces effets, de sorte qu’aucune des deux conditions ne doit se produire pendant la durée de vie nominale à une charge spécifiée. Toutefois, si le relais scellé n’est pas ventilé ou s’il est utilisé au-delà de la durée de vie nominale jusqu’à la défaillance réelle, l’une ou l’autre des conditions peut se produire.
Défaillance de l’isolation
Lorsque les contacts de relais commutent une tension et un courant suffisants pour générer un arc, l’arc des contacts entraîne la formation de vapeur métallique, d’ozone, de carbone et d’autres contaminants. Cela augmente avec un courant de charge, une tension et une température plus élevés.
Ces contaminants tombent ou se condensent ensuite sur les surfaces internes du relais. Étant donné que ces contaminants peuvent être légèrement conducteurs, ils peuvent entraîner la formation d’un chemin de courant de fuite entre les pièces sous tension électrique à l’intérieur du relais. Ceci est particulièrement critique si un tel chemin se forme sur la surface en plastique entre les contacts du relais ou les bornes.
L’accumulation continue de ces contaminants peut entraîner une augmentation du flux de courant sur les surfaces isolées – ce qui peut former une trace de carbone ayant une résistance de plus en plus faible au fil du temps. Finalement, ce chemin peut conduire un courant suffisant pour faire fondre le plastique ou finalement le carboniser, ce qui peut entraîner une altération structurelle du fonctionnement du relais et, dans les cas graves, un incendie.
Durée de vie réduite des contacts
L’arc des contacts décrit ci-dessus entraîne également un environnement contaminé et riche en ions à l’intérieur du relais, ce qui augmente la longueur de l’arc de commutation. Il en résulte une érosion accélérée des contacts et la génération de plus de contaminants.
Finalement, le contact du relais s’érodera jusqu’à ce qu’il n’établisse plus de contact, ce qui peut entraîner un circuit ouvert (défaut d’enclenchement) ou une force de contact si faible que le contact se soude lorsqu’il applique le courant de charge (défaut de rupture).
La durée de vie des contacts peut être réduite à 20-50 % de la valeur nominale pour certains relais. Cet effet dépend en grande partie du pourcentage de courant nominal commuté ainsi que des conditions de température ambiante.
La ventilation d’un relais scellé permet une « respiration » naturelle du relais, aidant à réduire l’accumulation de contaminants, ce qui conduit à la réduction / l’élimination des modes de défaillance accélérés mentionnés ci-dessus.
Il convient de noter que la plupart des essais des agences et des tests de fiabilité internes menés sur les relais scellés sont effectués avec le relais correctement ventilé.
Conditions dans lesquelles les relais scellés ne sont pas ventilés
Dans des conditions particulières pour des applications spécifiques, il peut être recommandé de ne pas ventiler les relais scellés. Ces conditions incluent (sans s’y limiter) :
- Un courant très inférieur au courant de contact nominal total.
- Des tensions et/ou courants de contact de bas niveau
- Une température ambiante basse
- Un faible taux de commutation et un faible nombre d’opérations de commutation sur la durée de vie attendues dans l’application.
- La nécessité d’une faible résistance de contact à basse tension et à faible courant, en particulier dans les environnements très contaminés.
- Un fonctionnement à des charges de contact faibles à moyennes dans un environnement sale (poussière, graisse, air salin, pollution urbaine, etc.)
- L’application d’un revêtement conforme par pulvérisation ou par immersion sur des relais montés sur circuit imprimé où la zone de la pointe d’évent du relais n’est pas masquée
Avertissement
TE Engineering doit toujours être consulté pour examiner l’application avant d’utiliser des relais scellés sans les ventiler pendant le service.
Conseils pour l’utilisation de relais scellés
Introduction
Sauf indication contraire spécifique de TE Engineering, tous les relais scellés (qui ont un moyen de ventilation fourni par le fabricant) doivent être ventilés après l’assemblage et le nettoyage du circuit imprimé, mais avant utilisation électrique, afin que les valeurs nominales publiées restent applicables.
Il existe plusieurs types de relais qui n’ont pas de moyens de ventilation fournis par le fabricant. La présente note d’application ne s’applique pas à ces types.
Pour plus d’informations sur le traitement des relais, reportez-vous à la note d’application connexe « Montage, terminaison et nettoyage des relais pour circuit imprimé ».
Identification, emplacement et retrait du revêtement de l’évent
(Voir les figures ci-dessous)
- Les évents peuvent être soit un petit trou recouvert par un joint de ruban adhésif ou une petite broche cylindrique en plastique (appelée « pointe d’évent »).
- Les évents à ruban peuvent être situés n’importe où, sauf sur la surface de montage du circuit imprimé, et ils doivent être ouverts après le traitement en décollant la bande.
- Les évents de type broche/pointe sont généralement situés à l’intérieur d’une petit creux – généralement sur le dessus du relais en face de la surface de montage – mais ils peuvent également être situés n’importe où.
- Les évents de type broche sont enlevés en coupant la broche avec une lame de couteau tranchante ou en la cassant à l’aide d’un petit outil à arêtes vives comme un tournevis. La déviation latérale de la broche entraînera une fracture de la broche, révélant le petit trou d’aération.
- Il faut veiller à éviter d’extruder le plastique dans le trou ou de fait entrer dans le trou tout revêtement ou autre contaminant qui pourrait se trouver sur la surface du relais, car cela entraînerait une constriction du flux d’air passant par l’évent.
Figure 1. Identification, emplacement et retrait du revêtement de l’évent
Pourquoi les relais lavables scellés doivent-ils être ventilés ?
Il y a deux effets/conditions principaux qui peuvent se produire si les relais scellés ne sont pas correctement ventilés avant l’utilisation électrique : 1) défaillance possible de l’isolation et 2) réduction de la durée de vie de la commutation des contacts.
La durée de vie « nominale » du relais tient compte de ces effets, de sorte qu’aucune des deux conditions ne doit se produire pendant la durée de vie nominale à une charge spécifiée. Toutefois, si le relais scellé n’est pas ventilé ou s’il est utilisé au-delà de la durée de vie nominale jusqu’à la défaillance réelle, l’une ou l’autre des conditions peut se produire.
Défaillance de l’isolation
Lorsque les contacts de relais commutent une tension et un courant suffisants pour générer un arc, l’arc des contacts entraîne la formation de vapeur métallique, d’ozone, de carbone et d’autres contaminants. Cela augmente avec un courant de charge, une tension et une température plus élevés.
Ces contaminants tombent ou se condensent ensuite sur les surfaces internes du relais. Étant donné que ces contaminants peuvent être légèrement conducteurs, ils peuvent entraîner la formation d’un chemin de courant de fuite entre les pièces sous tension électrique à l’intérieur du relais. Ceci est particulièrement critique si un tel chemin se forme sur la surface en plastique entre les contacts du relais ou les bornes.
L’accumulation continue de ces contaminants peut entraîner une augmentation du flux de courant sur les surfaces isolées – ce qui peut former une trace de carbone ayant une résistance de plus en plus faible au fil du temps. Finalement, ce chemin peut conduire un courant suffisant pour faire fondre le plastique ou finalement le carboniser, ce qui peut entraîner une altération structurelle du fonctionnement du relais et, dans les cas graves, un incendie.
Durée de vie réduite des contacts
L’arc des contacts décrit ci-dessus entraîne également un environnement contaminé et riche en ions à l’intérieur du relais, ce qui augmente la longueur de l’arc de commutation. Il en résulte une érosion accélérée des contacts et la génération de plus de contaminants.
Finalement, le contact du relais s’érodera jusqu’à ce qu’il n’établisse plus de contact, ce qui peut entraîner un circuit ouvert (défaut d’enclenchement) ou une force de contact si faible que le contact se soude lorsqu’il applique le courant de charge (défaut de rupture).
La durée de vie des contacts peut être réduite à 20-50 % de la valeur nominale pour certains relais. Cet effet dépend en grande partie du pourcentage de courant nominal commuté ainsi que des conditions de température ambiante.
La ventilation d’un relais scellé permet une « respiration » naturelle du relais, aidant à réduire l’accumulation de contaminants, ce qui conduit à la réduction / l’élimination des modes de défaillance accélérés mentionnés ci-dessus.
Il convient de noter que la plupart des essais des agences et des tests de fiabilité internes menés sur les relais scellés sont effectués avec le relais correctement ventilé.
Conditions dans lesquelles les relais scellés ne sont pas ventilés
Dans des conditions particulières pour des applications spécifiques, il peut être recommandé de ne pas ventiler les relais scellés. Ces conditions incluent (sans s’y limiter) :
- Un courant très inférieur au courant de contact nominal total.
- Des tensions et/ou courants de contact de bas niveau
- Une température ambiante basse
- Un faible taux de commutation et un faible nombre d’opérations de commutation sur la durée de vie attendues dans l’application.
- La nécessité d’une faible résistance de contact à basse tension et à faible courant, en particulier dans les environnements très contaminés.
- Un fonctionnement à des charges de contact faibles à moyennes dans un environnement sale (poussière, graisse, air salin, pollution urbaine, etc.)
- L’application d’un revêtement conforme par pulvérisation ou par immersion sur des relais montés sur circuit imprimé où la zone de la pointe d’évent du relais n’est pas masquée
Avertissement
TE Engineering doit toujours être consulté pour examiner l’application avant d’utiliser des relais scellés sans les ventiler pendant le service.
