描述

干簧管又叫磁簧开关，相比于阻容感以及二三极管来说属于小众产品，没有接触或应用到的对于其名字都很陌生，但是其年销售以亿为单位的销售数量又体现其所在应用领域的普遍性。

01

干簧管结构

干簧管又叫磁簧开关，是通过所施加磁场来动作的电开关。主要6个部分构成，分别为：玻璃管、簧片、接触片、密封气体、引脚玻璃密封、引脚。

簧片：由铁镍两种金属构成，比例约为51%与49%，引脚表面镀锡，接触涂层在几个微米以内，触点上镀有铑或钌来提升其切换寿命，在铑里面还会镀有锰、钛等涂层。

接触间隙：两个簧片间隙通常在几个微米到几十微米之间，间隙的大小与其灵敏度相关，越大的间隙灵敏度越低，但其承受的负载能力越强；反之，间隙越小灵敏度越高，负载能力越弱。

密封气体：一般是干燥的氮气，大部分充氮能承受200V直流，部分加压的干簧管可以承受250V，真空干簧管可以大幅提高开关电压至1000V。

玻璃管：热膨胀系数与导线匹配；保持密封；颜色偏绿是因为参杂铁，目的是增加红外线吸收能力便于密封。

02

工作原理

干簧管工作原理相对比较简单，两片端点处重叠的可磁化的簧片密封于一玻璃管中，两簧片呈交叠状且间隔有一小段空隙，这两片簧片上的触点上镀有层很硬的金属，通常都是铑或钌，这层硬金属大大提升了切换次数及产品寿命。玻璃管中装填有高纯度的惰性气体(如氮气)，部分干簧开关为了提升其高压性能，更会把内部做成真空状态。

对于常开式干簧管，簧片的作用相当于一个磁通导体，在尚未操作时，两片簧片并未接触。在通过永久磁铁或电磁线圈产生的磁场时，外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性, 当磁力超过簧片本身的弹力时，这两片簧片会吸合导通电路。当磁场减弱或消失后,干簧片由于本身的弹性而释放，触面就会分开从而断开电路。

如下图所示干簧管周围的磁场磁化干簧管的引脚，引脚被磁化后形成磁极相反的两极（北极和南极），北极南极簧片互相吸合。

常用术语：

· 干簧管是磁动作器件，因此其单位用AT值，指的是测试线圈匝数乘以电流值。

· PI(Pull-in)值：是使两个簧片由断开转闭合时的AT值，即闭合值

· DO(Drop-out)值：两个簧片由闭合转断开时对应的AT值，即释放值。

· 接触电阻：簧片闭合时构成导通路径，其接触阻抗通常为毫欧或者欧姆。

干簧管优势：

• 无接触感应
• 零功耗
• 可带负载
• 高可靠性
• 性价比高
• 无EMC

开关次数：

• 不同于其它机电式开关，干簧管机械寿命可达10亿次以上。
• 寿命取决于：电子负载、开关方式、开关灵敏度、磁力传动
• 典型寿命在千万次以上。
• 严苛负载也能承受万次以上。