继电器电弧防护与电路保护设计

继电器电弧的危害与原理

继电器作为电气系统中常用的开关元件，在通断感性负载时会产生电弧。电弧不仅会烧蚀触点，导致触点电阻增大、发热，甚至出现触点粘连，还会缩短继电器的使用寿命。对于智能家居、驱动电源和工业控制系统来说，继电器燃弧直接影响电路的可靠性和安全性。

当继电器断开电路时，感性负载释放的能量会在触点间形成高压瞬态脉冲，容易引发拉弧。长期如此，继电器损坏、误动作和电路失效的风险大幅增加。因此，如何有效抑制继电器电弧并保护电路，成为工程师设计中必须解决的问题。

智能家居面板的继电器保护方案

在智能家居面板应用中，继电器需要长期频繁工作，尤其是控制 AC 输入和负载输出的场景。传统的 MOV（金属氧化物压敏电阻）体积大，不适合小型化的智能终端。而 Boarden CMS 系列贴片压敏电阻 采用多层陶瓷工艺，具有小尺寸、高可靠性和快速响应的优势，可以完美替代传统 MOV，满足智能家居对紧凑封装和稳定防护的双重需求。

保护方案主要包括：

1. AC 输入端保护：在 AC 输入端配置 CMS 压敏器件，满足小尺寸贴片需求，抑制浪涌干扰。
2. MOS 管保护：在开关管位置增加 CMS，可避免过电压冲击，提升 MOS 的可靠性。
3. 继电器灭弧保护：在继电器触点两端并联 CMS，快速钳位电压，避免拉弧和触点焊接。
4. 线圈端保护：在继电器线圈端加 CMS，帮助快速消磁，防止触点断开不彻底。

驱动电源中的继电器电路保护设计

在 LED 驱动电源和电磁炉等应用中，输入和输出端的继电器同样面临电弧风险。

1. 输入继电器保护： 输入继电器在电源上电时起到保护 NTC 的作用，但在通断大功率电源时容易产生电弧。在继电器触点两端并联 Boarden CMS 压敏电阻，可以快速吸收瞬态能量，避免触点烧蚀，保证电源效率与稳定性。
2. 输出继电器保护： 非隔离电源中，输出继电器负责断开驱动电源与灯板之间的连接。如果缺乏保护，触点会因高压而碳化，导致电阻升高和发热，最终出现粘连故障。通过在触点两端布置 CMS 压敏电阻，可以显著降低电弧次数，保持触点可靠导通，解决漏电流导致的 LED 微亮问题。

Boarden CMS贴片压敏电阻的优势

Boarden 宝宫电子自主研发的 CMS 系列贴片压敏电阻，在继电器电弧防护领域展现出以下优势：

• 小型化设计：相比传统 MOV，CMS 封装尺寸更小，适合智能家居、照明驱动等高密度电路板。
• 快速响应：能够在纳秒级钳位浪涌电压，有效抑制继电器拉弧。
• 高可靠性：通过高温、过载和浪涌测试验证，在恶劣环境下仍能保持稳定性能。
• 多样化型号选择：从 0603 到 2220 封装，覆盖低压到高压应用，满足智能家居、汽车电子、工业电源等不同场景的需求。

与未加保护的测试对比显示，CMS 系列能有效减少继电器反弹，降低浪涌次数和能量，延长继电器寿命。

应用价值

随着智能家居、LED 驱动和新能源电源的快速发展，继电器电弧防护需求持续增长。传统的 MOV 已难以满足小型化和高效能的趋势。Boarden CMS 系列凭借小尺寸、高性能和可靠性，为客户提供了一种更优的解决方案。

在未来的电路保护设计中，Boarden 将继续通过创新型 CMS 产品，为客户提供更安全、更稳定的继电器保护方案，帮助智能家居和电源行业应对浪涌与电弧挑战。