電磁繼電器是一種由電路控制的物理機(jī)械開關(guān)。電路控制電磁鐵,電磁鐵控制開關(guān)。有不同類型的繼電器,但它們都以大致相似的方式工作。
電磁繼電器有一個(gè)電磁鐵,在激活時(shí)可以吸引軟鐵電樞。銜鐵的運(yùn)動(dòng)用于操作機(jī)械開關(guān)。簧片繼電器在真空玻璃膠囊內(nèi)使用兩個(gè)薄金屬簧片?;善_關(guān)位于電磁鐵的線圈內(nèi)。當(dāng)電流在電磁鐵的線圈中流動(dòng)時(shí),簧片會(huì)被磁化,從而吸引、接觸并完成電路。
一、電磁繼電器基礎(chǔ)知識(shí)
電磁繼電器是一種機(jī)電設(shè)備。它使用電磁鐵(繼電器線圈)來(lái)物理移動(dòng)機(jī)械開關(guān)。開關(guān)可以是單極或雙極,并且可能有許多單獨(dú)的開關(guān)都由同一個(gè)繼電器線圈控制。
圖為大功率繼電器。銅線圈在左側(cè)清晰可見,開關(guān)觸點(diǎn)在右下角可見。還可以看到明亮閃亮的軟鐵銜鐵和復(fù)位彈簧。繼電器的符號(hào)將線圈顯示為帶有對(duì)角線的方框,物理連接(電樞)顯示為虛線以及兩個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)。
繼電器有多種形狀和尺寸。圖片顯示了幾個(gè)安裝在PCB上的繼電器,它們將被焊接到電路板上。其他繼電器可以插入插座或使用螺釘端子連接。
繼電器線圈具有正常工作電壓和相關(guān)的線圈電阻。圖片中的白色繼電器標(biāo)記為5V,這意味著繼電器線圈在5V下工作-繼電器本身可以切換120VAC或24VDC,但實(shí)際繼電器在5V下工作,非常適合與邏輯電路一起使用。繼電器數(shù)據(jù)表規(guī)定繼電器線圈電阻為70Ω,因此繼電器線圈在運(yùn)行中大約需要5/70=0.07A或70mA。黑色繼電器的額定電壓為12V,線圈電阻為400Ω,工作電流為33mA。這兩個(gè)繼電器都提供一對(duì)雙極開關(guān),如底視圖所示。
二、在電路中使用繼電器
繼電器在兩個(gè)獨(dú)立的電路之間提供接口。在低壓下工作的電子電路(可能是計(jì)算機(jī)、邏輯電路或傳感器的輸出)可用于控制大功率設(shè)備,例如燈泡和電機(jī)。電子控制電路不為輸出設(shè)備提供任何電流,而只是提供足夠的電流來(lái)控制繼電器。繼電器用作將外部電源連接到輸出設(shè)備的開關(guān)。
所示示例使用5V邏輯電路來(lái)控制電源供電的燈泡。電子控制電路采用5V DC,可以提供足夠的電流來(lái)開啟繼電器。繼電器開關(guān)將60W燈泡連接到230V交流電源。這樣邏輯電路就可以控制一個(gè)60W的燈泡。
三、使用繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)
1.使用繼電器的優(yōu)點(diǎn)包括:
·控制電路與輸出裝置相互電隔離
·輸出設(shè)備可以使用自己的電源,例如電源電壓
·電子電路可以控制使用大量電流的設(shè)備
·可以同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備,因?yàn)榇蠖鄶?shù)繼電器都有多個(gè)物理開關(guān),所有開關(guān)都以機(jī)械方式連接在一起
·繼電器開關(guān)可以封閉或密封在惰性氣氛中,因此不會(huì)隨著時(shí)間的推移而腐蝕或受到水和灰塵的影響
2.使用繼電器的缺點(diǎn)包括:
·與晶體管開關(guān)相比,繼電器(非常)慢
·繼電器可能又大又笨重,并且在切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生令人無(wú)法接受的噪音
·機(jī)械開關(guān)接觸我的磨損隨著時(shí)間的推移
·繼電器線圈可能會(huì)產(chǎn)生很大的反電動(dòng)勢(shì),損壞敏感設(shè)備或造成干擾
四、使用晶體管控制繼電器
在某些情況下,用于控制繼電器的電子設(shè)備無(wú)法為繼電器線圈提供足夠的電流。例如,上面顯示的5V繼電器需要70mA的線圈電流,但CMOS邏輯門只能提供大約10mA的電流。在這種情況下,晶體管可用于驅(qū)動(dòng)繼電器,電子控制電路只需打開和關(guān)閉晶體管。雙極晶體管和MOSFET都適用于控制繼電器。
在所示電路中,非穩(wěn)態(tài)控制一個(gè)小型npn雙極晶體管,晶體管打開和關(guān)閉繼電器。請(qǐng)注意,二極管反向偏置與繼電器并聯(lián)。當(dāng)繼電器關(guān)閉時(shí),它會(huì)產(chǎn)生顯著的反電動(dòng)勢(shì)并損壞晶體管。反向偏置保護(hù)二極管將反電動(dòng)勢(shì)限制在安全值,并保護(hù)晶體管免受損壞。
五、簧片繼電器
簧片繼電器使用線圈即電磁鐵來(lái)操作簧片開關(guān)。干簧管的觸點(diǎn)通常不能承載大電流或工作在高電壓下。然而,簧片繼電器的響應(yīng)速度比傳統(tǒng)的電磁繼電器快得多。
審核編輯:湯梓紅