集成電路簡化驅(qū)動(dòng)繼電器印制板設(shè)計(jì)過程

繼電器

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），是當(dāng)輸入量的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。

今天，我們要詳細(xì)的為您介紹繼電器的工作原理以及驅(qū)動(dòng)電路。

繼電器的輸入信號(hào) x 從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開始吸合時(shí)的動(dòng)作值 xx，繼電器的輸出信號(hào)立刻從 y=0 跳躍y=ym，即常開觸點(diǎn)從斷到通。一旦觸點(diǎn)閉合，輸入量 x 繼續(xù)增大，輸出信號(hào) y 將不再起變化。當(dāng)輸入量 x 從某一大于 xx 值下降到xf，繼電器開始釋放，常開觸點(diǎn)斷開。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：

• 繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；

• 處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。

電路原理

繼電器是一種當(dāng)輸入量變化到某一定值時(shí)，其觸頭（或電路）即接通 或分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂苹芈贰?/span>

由永久磁鐵保持釋放狀態(tài)，加上工作電壓后，電磁感應(yīng)使銜鐵與永久磁鐵產(chǎn)生吸引和排斥力矩，產(chǎn)生向下的運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到吸合狀態(tài)。

晶體管驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路

當(dāng)晶體管用來驅(qū)動(dòng)繼電器時(shí)，推薦用NPN三極管。具體電路如下：

• 當(dāng)輸入高電平時(shí)，晶體管T1飽和導(dǎo)通，繼電器線圈通電，觸點(diǎn)吸合。

• 當(dāng)輸入低電平時(shí)，晶體管T1截止，繼電器線圈斷電，觸點(diǎn)斷開。

電路中各元器件的作用：

• 晶體管T1為控制開關(guān)；

• 電阻R1主要起限流作用，降低晶體管T1功耗；

• 電阻R2使晶體管T1可靠截止；

• 二極管D1反向續(xù)流，為三極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)向關(guān)斷時(shí)為繼電器線圈中的提供泄放通路，并將其電壓箝位在+12V上。

集成電路驅(qū)動(dòng)電路

目前已使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管集成的集成電路，使用這種集成電路能簡化驅(qū)動(dòng)多個(gè)繼電器的印制板的設(shè)計(jì)過程。

繼電器串聯(lián) RC 電路：這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當(dāng)電路閉合時(shí)，繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的增大，從而延長了吸合時(shí)間，串聯(lián)上 RC 電路后則可以縮短吸合時(shí)間。原理是電路閉合的瞬間，電容 C 兩端電壓不能突變可視為短路，這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上， 從而加快了線圈中電流增大的速度，使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容 C 不起作用，電阻 R 起限流作用。

來自富士通的繼電器

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