Spécifications techniques du relais polarisé JH-1S - Relais polarisé JH-1S RG4.522.107

Spécifications techniques du relais polarisé JH-1S : contrôle de précision pour les circuits critiques

Dans le monde exigeant de l’aviation, de la défense et du contrôle industriel de haute fiabilité, tous les relais ne sont pas égaux. Le relais polarisé JH-1S (souvent référencé sous le dessin RG4.522.107) représente une classe spécialisée de composants électromécaniques conçus pour les applications nécessitant une sensibilité extrême, une réponse rapide et un contrôle directionnel. Cette analyse technique approfondie décode les spécifications du JH-1S, explique leur importance pratique pour les concepteurs de systèmes et les gestionnaires de systèmes B2B, et le positionne comme un composant clé du portefeuille de relais aéronautiques hautes performances de YM pour les systèmes critiques.

Comprendre les relais polarisés : la distinction fondamentale

Avant d'analyser le JH-1S, il est crucial de comprendre ce qui rend un relais « polarisé ».

• Principe de fonctionnement : La bobine d'un relais standard fonctionne avec n'importe quelle polarité de tension appliquée. Un relais polarisé intègre un aimant permanent dans son circuit magnétique. Le champ magnétique de la bobine s'ajoute ou se soustrait à ce champ fixe, rendant le relais sensible à la direction (polarité) du courant de commande.
• Implications clés :
  • Sensibilité directionnelle : il peut faire la distinction entre les signaux de commande « positifs » et « négatifs », agissant comme un simple élément logique.
  • Sensibilité plus élevée : nécessite moins de puissance (puissance de bobine inférieure) pour fonctionner en raison de la polarisation de l'aimant permanent.
  • Capacité de verrouillage : Beaucoup, comme le JH-1S, sont bistables (verrouillage) . Une brève impulsion de polarité correcte commute et maintient l'état même après la coupure de courant. Une impulsion de polarité opposée le réinitialise. Cela fournit une fonction de mémoire et élimine le chauffage du serpentin en régime permanent.

Cela le rend idéal pour les fonctions de surveillance des moteurs d'avion , de logique de séquence et de distribution de puissance où l'intégrité du signal et une faible consommation d'énergie sont vitales.

Décodage des spécifications techniques clés JH-1S

Chaque paramètre de la fiche technique du JH-1S se traduit directement par les performances du système et les exigences d'intégration.

Spécifications de la bobine et de la sensibilité

• Tension nominale de la bobine (par exemple, 27 V CC) : La tension de fonctionnement standard. Le relais aura généralement une large plage de fonctionnement (par exemple, 18 V à 32 V) autour de cette valeur nominale.
• Résistance de la bobine : détermine la consommation de courant en régime permanent. Pour les relais à accrochage, cela n'est pertinent que pendant la brève impulsion de commutation.
• Tension de fonctionnement obligatoire (Pull-in) : La tension minimale à laquelle le relais est garanti de commuter. Un paramètre critique pour les scénarios de signal faible ou de puissance dégradée.
• Tension de libération obligatoire (chute) : tension à laquelle le relais est garanti pour revenir à son état de réinitialisation (en cas de non-verrouillage) ou énergie d'impulsion de polarité opposée nécessaire pour se déverrouiller.
• Sensibilité (mW) : souvent extrêmement faible (par exemple, 150 à 300 mW), ce qui met en évidence son efficacité et son aptitude à un entraînement direct à partir de circuits logiques ou de capteurs de faible consommation.

Spécifications

Le « côté commercial » du relais qui commute la charge.

• Configuration des contacts : Le JH-1S est généralement de forme C (DPDT - Double Pole Double Throw) . Cela fournit deux jeux de contacts inverseurs complètement isolés, permettant le contrôle de deux circuits indépendants ou fournissant une fonction de sécurité « coupure avant fermeture ».
• Indice de contact : courant et tension maximum que les contacts peuvent commuter de manière fiable. Pour le JH-1S, il s'agit souvent d'un niveau faible à modéré (par exemple, 2-5 A à 28 V CC résistif), car il est conçu pour la commutation de signaux et le contrôle de la puissance légère , et non pour des charges lourdes. Il peut servir de dispositif pilote contrôlant un contacteur plus grand.
• Matériau de contact : Plaqué or ou argent fin pour une faible résistance de contact et une fiabilité avec des signaux de « circuit sec » à faible courant (< 1 A) courants dans les bus de données avioniques.

Spécifications mécaniques et environnementales

• Temps de fonctionnement et de relâchement : extrêmement rapide (par exemple, 3 à 10 ms), permettant un séquençage rapide. Un avantage clé par rapport aux relais standards.
• Résistance aux vibrations et aux chocs : évalué à des niveaux G élevés selon MIL-STD-202 ou MIL-STD-810, garantissant qu'il ne se déclenchera pas faussement ou ne changera pas d'état dans l'environnement à fortes vibrations d'une application de relais polarisé d'aviation militaire .
• Plage de température : large plage opérationnelle (par exemple, -65 °C à +125 °C) pour une utilisation dans des baies avioniques non pressurisées ou des modules externes.
• Étanchéité : boîtier métallique hermétiquement scellé (conformément à MIL-PRF-6106) ou versions scellées à l'époxy pour empêcher la contamination atmosphérique des contacts, garantissant ainsi une fiabilité à long terme.

Applications principales dans l'aviation et la défense

Les caractéristiques uniques du JH-1S le rendent indispensable dans plusieurs domaines clés :

1. Logique avionique et séquençage du système

• Logique du système de contrôle de vol : utilisée dans les ordinateurs de contrôle de vol numériques existants ou de secours pour une logique à états discrets.
• Séquençage du système de gestion du carburant : contrôle des séquences de vannes et de la logique de sélection des pompes.
• Système d'armes Arm/Safe Logic : Fournit des fonctions de verrouillage critiques et câblées.

2. Interface du capteur et routage du signal

• Surveillance des paramètres du moteur d'avion : commutation des signaux de plusieurs thermocouples ou capteurs de pression vers une seule unité d'acquisition de données.
• Commutation du système de communication/navigation : sélection entre des émetteurs-récepteurs redondants ou des alimentations d'antenne.

3. Systèmes sans pilote et soutien au sol

• Relais polarisés d'aviation pour pilote automatique de drone : utilisés dans la logique de sélection du mode de vol ou dans l'activation du circuit de sécurité.
• Équipement de test Séquençage automatique des tests (ATE) : routage des signaux et de l'alimentation dans les bancs d'essai automatisés des systèmes aéronautiques.

Dans ces rôles, il contribue au paradigme de fiabilité des moteurs, trains et avions de haute qualité , où la défaillance des composants n'est pas une option.

Tendances de l'industrie : le rôle évolutif des relais polarisés

Coexistence et intégration avec les relais statiques (SSR)

Alors que les relais statiques offrent une durée de vie infinie et un fonctionnement silencieux, les relais électromécaniques polarisés (EMR) comme le JH-1S conservent des avantages clés : isolation galvanique inhérente, chute de tension à l'état passant nulle et résistance élevée aux transitoires de tension (EFT, surtension). La tendance est à l'utilisation de chaque technologie là où elle excelle, les EMR comme le JH-1S servant souvent dans des interfaces de signaux difficiles et de haute fiabilité.

Miniaturisation et densité de puissance accrue

Il existe une demande constante pour réduire la taille tout en maintenant ou en améliorant les performances. La R&D de YM répond à ce problème grâce à une modélisation avancée des circuits magnétiques (FEA) pour optimiser la conception de l'aimant et de l'armature, permettant ainsi des boîtiers plus petits avec la même sensibilité, un développement clé pour les relais d'aviation miniatures de nouvelle génération.

Résistance améliorée à l’étanchéité et à la contamination

Pour les applications dans les relais polarisés d'avions exposés à des fluides hydrauliques, des agents de dégivrage ou du sable du désert, des techniques d'étanchéité avancées au-delà de l'époxy standard sont en cours de développement. YM utilise le soudage au laser pour les variantes de boîtes métalliques et les joints composites exclusifs pour obtenir une protection ultra élevée contre la pénétration dans les environnements les plus difficiles.

Fabrication de précision de YM pour les composants sensibles

Produire un relais où des milliwatts de puissance de bobine doivent contrôler de manière fiable le mouvement mécanique nécessite une précision exceptionnelle. Les lignes de production de relais de YM comprennent des bobineuses automatisées avec contrôle de tension pour une résistance constante, des stations d'assemblage en salle blanche pour l'assemblage des contacts et des aimants afin d'éviter la contamination par les particules, et des tests fonctionnels à 100 % qui vérifient les temps de fonctionnement/libération, la sensibilité et la résistance de contact sur chaque unité. Nos 22 000 m². L'installation comprend une zone dédiée à blindage magnétique pour l'étalonnage final et le test des relais polarisés afin d'éviter les interférences.

Axe R&D : Maîtriser la stabilité magnétique

Le principal défi des relais polarisés est de maintenir la stabilité magnétique pendant des décennies et malgré des variations de température extrêmes. L'équipe R&D de YM, qui comprend des scientifiques en matériaux spécialisés dans les alliages magnétiques, se concentre sur les caractéristiques de vieillissement de l'aimant permanent et la compensation de température du circuit magnétique. Un brevet récent (US 11 890 123 A) couvre une nouvelle conception de cale de compensation thermique qui maintient la tension critique « de fonctionnement » du relais dans une tolérance étroite de -65 °C à +125 °C, une avancée décisive pour des performances constantes dans les applications aérospatiales.

5 facteurs critiques d’évaluation pour les achats techniques russes

Les ingénieurs et équipes russes évaluant un composant de précision comme le JH-1S se concentrent sur :

1. Données détaillées de dérive de température : courbes de caractérisation complètes montrant l'évolution des tensions de fonctionnement/déclenchement et de la sensibilité sur toute la plage de -65 °C à +125 °C, et pas seulement les valeurs nominales aux extrêmes.
2. Certification de stabilité magnétique à long terme : données issues de tests de vieillissement accéléré prouvant que l'intensité du champ de l'aimant permanent ne se dégradera pas au-delà des limites spécifiées sur une durée de vie de 15 à 20 ans.
3. Compatibilité avec les formes d'onde d'impulsion de test GOST : vérification que le relais peut résister et fonctionner correctement avec les formes et durées d'impulsion spécifiques définies dans les normes d'équipement russes pertinentes pour les circuits logiques.
4. Vérification de l'intégrité du joint hermétique selon les méthodes GOST : acceptation des rapports de test utilisant la spectrométrie de masse à l'hélium ou d'autres méthodes reconnues dans les normes CIS pour prouver le joint hermétique des versions de boîtes métalliques.
5. Divulgation complète du matériau pour les aimants : spécification détaillée du matériau de l'aimant permanent (par exemple, Alnico, SmCo) en raison de problèmes potentiels de chaîne d'approvisionnement ou de réglementation concernant certains éléments de terres rares.

Directives d’intégration et d’application du système

Conception de circuit de commande recommandée

1. Commande par impulsions pour les relais à verrouillage : utilisez un condensateur de taille appropriée ou une sortie pulsée d'un circuit intégré de commande pour fournir la brève impulsion à courant élevé nécessaire à une commutation rapide, minimisant ainsi la consommation de courant continue.
2. Protection contre les champs électromagnétiques : incluez toujours une diode flyback (ou un TVS bidirectionnel pour un entraînement bipolaire) à travers la bobine pour supprimer les pics de tension lorsque le courant de la bobine est interrompu, protégeant ainsi l'électronique de commande.
3. Protection des contacts : pour commuter des charges inductives, utilisez des amortisseurs RC ou des MOV entre les contacts pour supprimer les arcs électriques et prolonger la durée de vie des contacts.
4. Anti-rebond (si nécessaire) : pour surveiller électroniquement l'état du relais, implémentez un anti-rebond logiciel ou matériel, car l'action mécanique rapide peut produire un rebond bref et propre.

Précautions de manipulation et de stockage

• Sensibilité magnétique : éloignez les relais des champs magnétiques externes puissants (par exemple, gros moteurs, transformateurs) qui pourraient magnétiser partiellement l'armature et affecter la sensibilité.
• Protection ESD : manipuler avec des précautions ESD, en particulier pour les versions avec composants d'entraînement électroniques sensibles intégrés.
• Stockage : Conserver dans son emballage d'origine dans un environnement contrôlé. Évitez les températures et l’humidité extrêmes pour un stockage à long terme.

Normes militaires et aérospatiales pertinentes

Le JH-1S est conçu pour satisfaire ou dépasser une série de spécifications exigeantes :

• MIL-PRF-6106 : spécifications de performances pour les relais, y compris les types sensibles et polarisés. Définit les méthodes et les exigences de test.
• MIL-STD-202 : Méthodes de test des composants électroniques (résistance aux vibrations, aux chocs, à l'humidité).
• MIL-STD-461 : Pour la compatibilité électromagnétique, garantissant que le relais n'émet pas de bruit excessif et est insensible aux interférences.
• RTCA DO-160 : Procédures d'essais environnementaux pour les équipements aéroportés.
• Spécification interne YM YM-SPEC-107 : Dépassant souvent ce qui précède, il s'agit de notre document de contrôle interne qui régit le programme de tests étendus pour les relais de qualité aéronautique, y compris une gradation de sensibilité à 100 %.

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Le relais polarisé JH-1S peut-il être utilisé pour commuter directement un phare d'atterrissage 10 A ?

R : Absolument pas. Le JH-1S est un relais de signal sensible . Ses contacts sont conçus pour des courants faibles à modérés (généralement 2-5A). Tenter de commuter une charge de 10 A entraînera une érosion rapide des contacts, un soudage et une défaillance. Pour de telles charges, utilisez le JH-1S pour piloter la bobine d'un contacteur de puissance approprié ou d'un relais à courant élevé , conçu pour gérer les contraintes électriques et thermiques.