舌簧继电器与其他开关技术对比

　　舌簧继电器于1936年由贝尔电话实验室发明。从那时起，它逐渐从体积庞大、相对粗糙的部件，演变为今天小巧、极其可靠的部件。生产方法和质量体系在此期间得到了极大改进，成本也大幅降低。
　　电磁继电器与舌簧继电器对比
　　电磁继电器（EMR）在工业中广泛用于开关功能，通常对用户而言是成本的继电器解决方案。电子制造商在制造技术上投入巨资，以实现大批量生产。
　　舌簧继电器与电磁继电器之间的一些显著差异：
　　舌簧继电器的动作速度通常远快于电磁继电器（通常快5到10倍）。速度差异源于舌簧开关的簧片结构更简单、更轻，且动作行程比电磁继电器更短。
　　舌簧继电器具有气密封装的触点，在低信号电平下具有更一致的开关特性，且在断开状态下具有更高的绝缘值。电磁继电器通常封装在塑料外壳中，虽能提供一定保护，但触点久而久之会暴露于外部污染、塑料本体释放物以及氧气和硫的侵入。此外，在可能存在可燃蒸气的环境中（如机场飞行线）进行切换时，使用电磁继电器进行热切换可能引发爆炸。
　　舌簧继电器的机械寿命（在轻载条件下）比电磁继电器更长，通常长10到100倍。这种差异源于舌簧继电器没有活动部件的优势，以及其触点被封装在管壳内，而电磁继电器则不具备这些特点。
　　舌簧继电器驱动触点所需的功率比电磁继电器更低。
　　电磁继电器的触点闭合时设计有擦拭动作，有助于打破微小熔焊并自清洁触点。这确实有助于提高触点额定值，但也可能增加触点镀层的磨损。
　　电磁继电器可以使用更大的触点，因此电流额定值远高于舌簧继电器；舌簧继电器通常限于承载3A以下的电流。由于触点更大，电磁继电器通常也能更好地承受电流浪涌。
　　电磁继电器通常具有比舌簧继电器更低的接触电阻，因为它们使用更大的触点，并且通常可以使用比舌簧开关管壳中使用的镍铁电阻率更低的材料。
　　电磁继电器可以达到高电压，但这会增大继电器的体积。相比之下，真空开关（如舌簧继电器中的）的耐压电压将是类似电磁继电器（触点在空气中）的10到20倍。
　　舌簧继电器和电磁继电器都是的开关。大批量制造方法通常使电磁继电器的成本低于舌簧继电器，但在舌簧继电器可达到的额定范围内，舌簧继电器具有更好的性能和更长的寿命。
　　固态继电器与舌簧继电器对比
　　“固态继电器”是指基于半导体器件的一类开关。这类开关种类繁多。有些（如PIN二极管）专为射频应用设计，但与舌簧继电器竞争常见的器件是基于FET开关的。固态FET开关使用两个串联的MOSFET和一个隔离栅极驱动器来控制继电器的通断。与舌簧继电器相比，存在以下关键差异：
　　所有固态继电器由于其半导体特性都存在漏电流；因此，它们的绝缘电阻不如舌簧继电器高。漏电流是非线性的。导通电阻也可能是非线性的，随负载电流变化。
　　电容与通路电阻之间存在权衡。低通路电阻的固态继电器具有较大的容性负载（大容量开关有时可达nF级），这限制了带宽。随着容性负载的减小，FET尺寸必须减小，而通路电阻则会增加。固态FET开关的电容远高于舌簧继电器。
　　舌簧继电器通过线圈与信号通路天然隔离；固态继电器则不具备这种特性，因此必须在继电器内部集成隔离驱动。
　　固态继电器的动作速度可以比舌簧继电器更快，动作频率也可以更高。
　　固态继电器可以具有更高的功率额定值。
　　总体而言，由于采用机械触点，舌簧继电器的开关特性比固态继电器更接近理想开关。
　　在高压应用中，固态继电器可以与舌簧继电器媲美，但往往更昂贵，漏电流性能较差，且工作电压仅约为1.5kV。
　　MEMS开关与舌簧继电器对比
　　MEMS开关在硅基板上制造，通过微加工形成三维结构来创建继电器开关触点。该触点随后可通过磁场或静电场发生弯曲。
　　以历史眼光看，射频MEMS开关是一项非常有前景的技术，但可靠性一直是实现商业化需要克服的障碍之一。近年来，经过广泛研究和新型金属合金的开发，这一问题已开始得到纠正。
　　随着射频MEMS技术的进展，其商业化可行性有所提高，但舌簧继电器与MEMS开关之间仍存在一些关键差异：
　　MEMS开关往往针对特定应用和细分市场而设计，而非以大批量可靠生产，因此成本可能相当高。
　　基于MEMS的射频开关动作速度快，约为50μs，与Pickering快的舌簧继电器相当，比电磁继电器快约60倍。
　　它们速度快的原因之一是尺寸小。这有一些优点，例如减少占板空间，但也意味着开关的接触面积非常小。这意味着MEMS继电器不推荐用于热切换环境，且容易出现开关内部的局部粘连问题。
　　在适当的参数范围内工作，MEMS开关的寿命应与舌簧开关一样长；超过10亿次操作。
　　与舌簧继电器一样，MEMS可以制造成使开关部分气密封装（无论是在陶瓷封装中还是在硅片级别），这通常使其在低信号电平下具有一致的开关特性。
　　目前，MEMS开关不适用于高压应用，只能达到约100V。
　　舌簧继电器的未来
　　近年来，人们一直在追求进一步的小型化。Pickering凭借4mm系列的超高密度继电器在这一领域处于地位。
　　更小的部件需要更精密的方法，包括激光，来制造舌簧开关管壳的玻璃-金属封接。激光有时也用于调整舌簧开关的灵敏度，通过轻微弯曲开关簧片来改变接触间隙的大小。触点镀层材料和方法也发生了变化，特别是在清洁度、材料纯度以及减少微观异物或有机污染物方面，从而实现了卓越的低电平性能。
　　得益于先进的绕线技术和对绕线分层控制的改进，舌簧继电器的操作线圈也变得更小、更高效。以Pickering Electronics的继电器为例，骨架已被取消，转而采用无骨架线圈，从而减小了封装尺寸。虽然舌簧继电器是一项相对成熟的技术，但这种演进在未来仍将继续。
　　从很多方面来看，舌簧继电器是一种近乎完美的开关元件，具有简单的金属通路。设计良好且使用正确的器件将具有长久可靠的寿命。舌簧继电器肯定还会在未来许多年里继续存在。