Герконовое реле [i] — это тип реле , в котором для управления одним или несколькими герконами используется электромагнит . Контакты изготовлены из магнитного материала, и электромагнит воздействует непосредственно на них, не требуя якоря для их перемещения. Контакты запечатаны в длинную узкую стеклянную трубку и защищены от коррозии . Стеклянная колба может содержать несколько герконов, или несколько герконов могут быть вставлены в одну катушку и срабатывать одновременно. Герконовые выключатели производятся с 1930-х годов.
По сравнению с реле на якоре, герконовые реле могут переключаться гораздо быстрее, поскольку движущиеся части небольшие и легкие, хотя дребезг переключателя все же присутствует. [1] Кроме того, они требуют меньше рабочей мощности и имеют меньшую емкость контактов. Их текущая пропускная способность ограничена, но при наличии соответствующих материалов контактов они подходят для «сухого» переключения. Они механически просты, что обеспечивает надежность и длительный срок службы.
Несколько миллионов герконовых реле использовались с 1930-х по 1960-е годы для функций памяти в электромеханических телефонных станциях Bell System . [2] Часто использовалось реле с несколькими язычками, при этом один из язычков фиксировал реле, а другой или другие выполняли логические функции или функции памяти. Большинство герконовых реле в системах коммутации с 1940-ми по 1970-е годы были упакованы группами по пять штук. Такой «герконовый пакет» мог хранить одну десятичную цифру, закодированную кодом «два из пяти» ( вариант кода 74210 ) для легкой проверки достоверности с помощью логики проволочного пружинного реле .
Такое герконовое реле с электрической фиксацией требует непрерывного питания для поддержания состояния, в отличие от реле с магнитной фиксацией , таких как Ferred (ферритовое и герконовое реле) или более позднее Remreed (остаточное герконовое реле).
В системах обмена данными Bell System Stored Program Control 1970-х годов герконовые реле больше не требовались для хранения данных, но десятки миллионов из них были упакованы в массивы для коммутации голосовых каналов. В переключателе 1ESS сердечники были изготовлены из магнитно- остаточного сплава, поэтому реле могло фиксироваться магнитно, а не электрически. Этот метод «Феррида» снизил энергопотребление и позволил использовать оба контакта для голосового тракта. Катушки были подключены для одновременного выбора тока, аналогично памяти с магнитным сердечником , поэтому срабатывание контактов одной точки пересечения освобождало бы другие точки пересечения в ее строке и столбце .
Каждый вход массива, помимо двух разговорных проводов, имел вывод P для управления точками пересечения на этом уровне. Две катушки на каждой точке пересечения были подключены последовательно со всеми остальными на этом уровне к выводу P. Каждый выход массива также имел вывод P с двумя катушками в каждой точке пересечения этого выходного уровня. Две обмотки, управляемые одним и тем же уровнем, были неравными и были намотаны на противоположные концы язычка в противоположной полярности. Когда импульс проходил через точки пересечения уровня, два конца каждого язычка намагничивались с севера на север или с юга на юг, таким образом отталкивались друг от друга и открывали точку пересечения во всех, кроме выбранной точки пересечения.
В выбранной точке пересечения ток проходил как через входной вывод P, так и через выходной вывод P, то есть через все четыре обмотки. На каждом конце обмотки обмотки, образованные двумя разными проводами P, были расположены напротив друг друга, и когда оба были под напряжением, преобладал больший из них. Поскольку входной вывод P находится на одном конце проводника, а выходной провод P — на другом конце, два конца этого конкретного проводника намагничены с севера на юг, следовательно, притягиваются друг к другу и замыкают контакт. Ток подавался импульсником только для установления соединения. Выводы P оставались сухими, а точка пересечения оставалась закрытой до тех пор, пока не было установлено другое соединение с участием одного из уровней. [3]
Поскольку отдельные точки пересечения были дороже, чем у ригельных переключателей , а схема управления была дешевле, герконовые массивы обычно имели меньше точек пересечения и были более многочисленными. Это потребовало их организации в несколько этапов. Таким образом, в то время как телефонный звонок в типичной перекрестной АТС, такой как 5XB , проходил через четыре коммутатора, вызов в герконовой системе, такой как 1ESS, обычно проходил через восемь.
В более поздней версии 1AESS язычки были из остаточного магнитного материала. Эта конструкция «Ремрида» позволила еще больше уменьшить размер и энергопотребление. «Сетка» из 1024 двухпроводных точек пересечения, расположенных в виде двух каскадов по восемь переключателей 8×8, была постоянно упакована в коробку. Несмотря на герметичность контактов, покрытие серебром, а не драгоценными металлами, привело к тому, что герконовые матрицы оказались менее надежными, чем ригельные переключатели. Когда одна точка пересечения выходила из строя, сеточную коробку быстро заменяли как единое целое и либо ремонтировали на местном верстаке, либо отправляли в ремонтную мастерскую.
Стромберг-Карлсон изготовил аналогичную систему ESC, язычки которой назывались Crossreed .
Герконовые реле широко использовались в телефонных станциях британского семейства TXE .
Герконовые массивы вышли из употребления в середине 1990-х годов, будучи ненужными в цифровых телефонных системах, таких как коммутатор DMS-100 и 5ESS . Герконовые реле продолжают использоваться за пределами телефонной промышленности, например, в автоматическом испытательном оборудовании и электронных приборах , благодаря их герметичному уплотнению , быстрому времени срабатывания, увеличенному сроку службы до 10 9 срабатываний и очень стабильным характеристикам контактов. Герконовые реле также нашли множество применений в системах радиочастотной и микроволновой коммутации. [4] Они также используются в приложениях, в которых используется чрезвычайно низкий ток утечки (порядка фемтоампер), таких как детекторы фотоумножителей и другие схемы управления чрезвычайно низким током. Герконовые переключатели также могут быть изготовлены так, чтобы выдерживать напряжение в несколько киловольт, и до сих пор используются в качестве высоковольтных реле вместо более дорогих реле из гексафторида серы или вакуумных реле .
Сухой геркон производства SEL продается под зарегистрированным названием «Херкон» (
герметичный
контакт).