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繼電器工作原理及3種驅動電路圖

發布時間:2019-09-19 責任編輯:xueqi

【导读】繼電器是一种当输入量变化到某一定值时,其触头(或电路)即接通 或分断交直流小容量控制回路,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
 
繼電器
 
繼電器是一种电子控制器件,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),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“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。
 
繼電器的继电特性
 
繼電器的输入信号 x 从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值 xx,繼電器的输出信号立刻从 y=0 跳跃y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合,输入量 x 继续增大,输出信号 y 将不再起变化。当输入量 x 从某一大于 xx  值下降到xf,繼電器开始释放,常开触点断开。我们把繼電器的这种特性叫做继电特性,也叫繼電器的输入-输出特性。
 
繼電器(relay)的工作原理和特性
 
 
电磁繼電器的工作原理和特性
 
电磁式繼電器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。
 
这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于繼電器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:繼電器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
 
電路原理
 
繼電器是一种当输入量变化到某一定值时,其触头(或电路)即接通 或分断交直流小容量控制回路。
 
 
由永久磁鐵保持釋放狀態,加上工作電壓後,電磁感應使銜鐵與永久磁鐵産生吸引和排斥力矩,産生向下的運動,最後達到吸合狀態。
 
晶體管驅動驅動電路
 
 
当晶体管用来驱动繼電器时,推荐用NPN三极管。具体电路如下:
 
当输入高电平时,晶体管T1饱和导通,繼電器线圈通电,触点吸合
 
当输入低电平时,晶体管T1截止,繼電器线圈断电,触点断开
 
電路中各元器件的作用:
 
晶體管T1爲控制開關
 
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
 
二极管D1反向续流,为三极管由导通转向关断时为繼電器线圈中的提供泄放通路,并将其电压箝位在+12V上
 
集成電路驅動電路
 
 
目前已使用多个驱动晶体管集成的集成电路,使用这种集成电路能简化驱动多个繼電器的印制板的设计过程。
 
当2003输入端为高电平时,对应的输出口输出低电平,繼電器线圈两端通电,繼電器触点吸合;当2003输入端为低电平时,对应的输出口呈高阻态,繼電器线圈两端断电,繼電器触点断开。
 
24V 繼電器的驱动电路
 
繼電器串联 RC 电路:这种形式主要应用于繼電器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时,繼電器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大,从而延长了吸合时间,串联上 RC 电路后则可以缩短吸合时间。
 
原理是电路闭合的瞬间,电容 C 两端电压不能突变可视为短路,这样就将比繼電器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上, 从而加快了线圈中电流增大的速度,使繼電器迅速吸合。电源稳定之后电容 C 不起作用,电阻 R 起限流作用。
 
繼電器额定工作电压的选择
 
繼電器额定工作电压是繼電器最主要的一项技术参数。在使用繼電器时,应该首先考虑所在电路(即繼電器线圈所在的电路)的工作电压,繼電器的额定工作电压应等于所在电路的工作电压。
 
一般所在电路的工作电压是繼電器额定工作电压的0.86。注意所在电路的工件电压千万不能超过繼電器额定工作电压,否则繼電器线圈容易烧毁。
 
另外,有些集成电路,例如NE555电路是可以直接驱动繼電器工作的,而有些集成电路,例如 COMS 电路输出电流小,需要加一级晶体管放大电路方可驱动繼電器,这就应考虑晶体管输出电流应大于繼電器的额定工作电流。
 
晶體管驅動電路
 
当晶体管用来驱动繼電器时,必须将晶体管的发射极接地。具体电路如下:
 
 
原理簡介
 
NPN 晶体管驱动时:当晶体管 T1 基极被输入高电平时,晶体管饱和导通,集电极变为低电平,因此繼電器线圈通电,触点 RL1 吸合。当晶体管 T1 基极被输入低电平时,晶体管截止,繼電器线圈断电,触点 RL1 断开。
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