永磁双稳态微继电器制造技术

本实用新型专利技术属于电控制元器件技术领域，主要是涉及一种永磁双稳态微继电器，该微继电器由永磁双稳态机构和驱动机构构成；永磁双稳态机构包括：永磁体、下磁回路、触点、悬臂梁、扭梁、基座和外接电极；驱动机构设置在永磁双稳态机构的两侧。具有结构简单，制作方便，功耗低，速度快，易于兼容等优点，适于推广应用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电控制元器件
，主要是涉及一种继电器，特别是ー种永磁双稳态微继电器。技术背景继电器是ー种电控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的ー种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，继电器使被控制的输出电路导通或断开。输入量可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)及非电气量(如温度、压力、 速度等)两大类。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点，广泛地被应用于电カ保护、自动化、运动、遥控、測量、通信、信息处理和机电一体化等
中。随着航天和微小卫星技术的大力发展，对于继电器小体积、低功耗的要求越来越迫切，传统的继电器已经无法满足这些要求。近年来，微机电系统(Micro Electro Mechanical system,MEMS)技术的大力发展与应用为新型继电器提供了一种新的方向。基于MEMS技术的继电器与传统继电器相比具有体积小、功耗低、解除阻抗低、开关速度快、易于集成等优点，受到越来越多的关注。但是目前常用的几种驱动方式的微继电器均存在ー些问题。液态型微继电器封装与控制难度较大，发展一直比较缓慢。电热型微继电器的驱动电压不高，结构加工较为简単，但这种驱动方式功耗大，速度慢，而且易受外界环境温度的影响，不适用于航天等恶劣环境中。电磁型微继电器的驱动电压只需5V,与普通电路兼容,但其エ艺结构比较复杂,一直没有成熟的产品出现。静电型微继电器虽然结构简单加工方便，但其驱动电压过高，与普通电路的工作电压(5V)不兼容，由于接触点的面积过小导致触点接触压カ很小，一直阻碍着其大規模应用。
技术实现思路
专利技术目的本技术针对上述现有技术中存在的各种问题，提出了一种永磁双稳态微继电器，克服了上述缺陷。技术方案—种永磁双稳态微继电器，其特征在于该微继电器由永磁双稳态机构和驱动机构构成；永磁双稳态机构包括永磁体、下磁回路、触点、悬臂梁、扭梁、基座和外接电极；驱动机构设置在永磁双稳态机构的两侧。所述永磁体和基座设置在下磁回路上，在基座上设有悬臂梁和扭梁，触点设置在悬臂梁的两端。所述触点被悬臂梁和扭梁支撑浮于外接电极引线端ロ的上方。所述悬臂梁与扭梁垂直设置。所述悬臂梁上还设有微孔。所述驱动机构设置在悬臂梁的两端的触点上方。所述外 接电极设置为四个。优点及效果本技术提出了一种永磁双稳态微继电器，具有如下优点(I)、体积小，结构简单，制作方便，成本低。(2)、功耗低，速度快，受外界环境影响小。(3)、エ艺结构简単，易干与普通电路兼容。(4)、米用双稳态机构基于金属对金属接触的导通机制,触点闭合时为金属直接接触，接触电阻小，插入损耗低；触点断开时为气隙隔绝，开路电阻大，隔断效果好。附图说明图I为本技术结构示意图。图2为悬臂梁结构示意图。附图标记说明I、永磁体；2、下磁回路；3、触点；4、悬臂梁；5、扭梁；6、基座；7、外接电极；8、驱动机构；9、微孔。具体实施方式以下结合附图对本技术做进ー步的说明本技术提供了一种永磁双稳态微继电器，如图I中所示，其特征在于该微继电器由永磁双稳态机构和驱动机构8构成；永磁双稳态机构包括永磁体I、下磁回路2、触点3、悬臂梁4、扭梁5、基座6和外接电极7 ;驱动机构8设置在永磁双稳态机构的两侧。其中，下磁回路2、触点3、悬臂梁4、扭梁5、基座6均为软磁材料制成。所述永磁体I和基座6设置在下磁回路2上,在基座6上设有悬臂梁4和扭梁5,扭梁5 —端设置在基座6上另一端设置在永磁体I上，触点3设置在悬臂梁4的两端。所述触点3被悬臂梁4和扭梁5支撑浮于外接电极7引线端ロ及下磁回路2的上方。所述悬臂梁4与扭梁5垂直设置，并设置在扭梁5的上方。如图2中所示，所述悬臂梁4上设有微孔9，这样设置的好处是可以减轻悬臂梁的重量，从而减小保持稳态所需的吸附力。所述驱动机构8设置在悬臂梁4的两端的触点3上方，能够与外接电极7的引线端ロ连通，驱动机构可根据实际需要选择适合的驱动器，由于驱动位移不大，一般的微驱动器均能够与永磁双稳态机构兼容。所述外接电极7可以根据实际情况设置，设置为四个时效果较好。本技术的工作原理如下永磁体I提供磁场，下磁回路2导磁，基座6支撑悬臂梁4和扭梁5，并为触点3提供气隙空间，扭梁5将悬臂梁4的纵向位移转化为横向扭转小形变；悬臂梁4的纵向位移控制触点3的闭合和断开，触点3闭合使悬臂梁4连通外接电极7，触点3断开使悬臂梁4脱离外接电极7。四个外接电极7可以作为微继电器的双向电极连通外电路。永磁双稳态机构被驱动机构8驱动工作。外界输入电流给驱动机构8，驱动机构8下压从而闭合该侧的外接电路，此后，夕卜接电路的闭合状态能够通过该永磁双稳态机构得以保持，因此，外界的输入电流可以撤去，该微继电器的另外ー侧同样能够起到继电作用。当一侧的触点3被驱动机构8抬起或压下吋，另ー侧的触点3则同时下降或上升； 当下降的触点3与下磁回路2接触吋，该永磁双稳态机构中则形成了“永磁体-扭梁-悬臂梁-触点-下磁回路-永磁体”的闭合磁路，其中磁作用カ能够一直保持该触点3的下沉状态而无需驱动机构8持续出力。下降的触点3同时能够连通外接电极7，形成继电器的通态。此时，磁作用力提供触点3接触的压力，使继电器的接入电阻维持在一个较低的水平，如果要切断某ー侧的电路，只需要给驱动机构8 —个脉冲电流，抬起该侧悬臂梁4或下压另ー侧的悬臂梁4该侧的触点3就会被抬起，该电路即被切断；而另ー侧的触点3同时会下压而形成与如上所述的磁回路和电回路，从而实现了无功耗姿态保持。本技术这种永磁双稳态微继电器，综合了几种微继电器的优点，能够改善传统继电器的缺点，适于推广应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁双稳态微继电器，其特征在于该微继电器由永磁双稳态机构和驱动机构(8)构成；永磁双稳态机构包括永磁体⑴、下磁回路⑵、触点(3)、悬臂梁⑷、扭梁(5)、基座(6)和外接电极(7);驱动机构(8)设置在永磁双稳态机构的两侧。2.根据权利要求I所述的永磁双稳态微继电器，其特征在于所述永磁体(I)和基座(6)设置在下磁回路⑵上，在基座(6)上设有悬臂梁⑷和扭梁(5)，触点(3)设置在悬臂梁⑷的两端。3.根据权利要求I或2所述的永磁双稳态微继电器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒军，于泓博，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：实用新型
国别省市：