08/01/2025
単一または複数のDC/AC電圧や低周波から高周波の信号を確実に切り替えることができるメカニカルリレーについて解説した記事をご紹介します。
■信頼性の高い信号スイッチングのための電気機械式リレーの選び方と適用方法
https://www.marutsu.co.jp/sv/digikey_lp/typeB/select-and-apply-electromechanical-relays/
電気を扱う装置では電気のオン/オフや信号の切り替えは不可欠ですが、近年は電気通信機器やネットワーク機器、自動テスト装置、セキュリティ機器などにおいてその需要がさらに高まっています。このためにはリレーが一般的に使用されます。
リレーには有接点リレーと無接点リレーがあり、それぞれメリットとデメリットがあります。
有接点リレーはメカニカルリレーとも言い、電気機械式のリレーです。コイルによる電磁石に通電することで機械的にスイッチを開閉させます。入力と出力が絶縁されているので、高耐圧でサージ電圧に対しても耐性があります。デメリットは、接点が摩耗するため寿命に制限のあることや開閉時にノイズやチャタリングが発生することです。
無接点リレーにはMOSFET(PhotoMOS)リレーやソリッドステートリレー(SSR)などがあり、いずれも半導体の特性を利用しています。機械的な接点がないので長寿命でノイズやチャタリングが発生せず、小型で低消費電力という特長があります。デメリットは、定格を超えたりサージ電圧があると破損しやすいことやオン抵抗があるため発熱することです。
メカニカルリレーは、用途によりパワーリレーと信号リレーに分けられ、信号リレーはさらに高周波用と非高周波用に分けられます。高周波用のメカニカルリレーは、絶縁耐性、挿入損失、電圧定在波比(VSWR)などの性能指標が明示されています。
リレーの構成は、回路の数(極:Pole)と接点の数(投:Throw)により表され、例えば1回路1接点の場合はSPST(Single Pole Single Throw)、2回路2接点の場合はDPDT(Double Pole Double Throw)と表記されます。また、無通電時は接点がオフのタイプをノーマリオープン(NO)、オンのタイプをノーマリクローズ(NC)と言います。
コイルへの印加電圧をオフにしても接点をオンのまま保持するラッチングリレーもあります。1巻線タイプのラッチングリレーはコイルに逆電圧を印加すると解除され、2巻線タイプのラッチングリレーはリセットコイルに電圧を印加すると解除されます。
【アプリケーションラボ】では、メカニカルリレーの重要性およびリレーの種類と用途などについて解説した後、オムロン社製のメカニカルリレーの高周波特性や消費電力、信頼性などを紹介しています。
ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
▽超小型2極スリムリレー【G6J-2P-Y-DC12V】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/2533554/
・コイル定格:12V、23.2mA
・スイッチング電圧:AC125V、DC110V
・サイズ:5.7×10.6×9mm
▽小型2極高周波リレー【G6K-2F-RF-V DC4.5】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/26030813/
・DPDT
・コイル定格:4.5V、12.3mA
・スイッチング電圧:AC125V、DC60V
・耐電圧:AC350V(50/60Hz、1min)
・挿入損失:3dB以下()
・VSWR:5dB以上
・サイズ:11.7×7.9×7.1mm
▽超小型2極スリムラッチングリレー
【G6JU-2P-Y DC3】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12689800/
・1巻線ラッチングタイプ
・DPDT
・コイル定格:3V、33.7mA
・スイッチング電圧:AC125V、DC110V
・サイズ:5.7×10.6×9mm
画像はメカニカルリレーの構造
(オムロン社のWebページより引用)