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    深入解讀繼電器工作原理及驅動電路解析-上海上繼科技有限公司

    發表時間:2018-07-19 14:38 瀏覽次數: 〖返回〗


    繼電器的繼電特性

    繼電器的輸入信號 x 從零連續增加達到銜鐵開始吸合時的動作值 xx,繼電器的輸出信號立刻從 y=0 跳躍y=ym,即常開觸點從斷到通。一旦觸點閉合,輸入量 x 繼續增大,輸出信號 y 將不再起變化。當輸入量 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。


    一、繼電器的工作原理和特性


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    1、電磁繼電器的工作原理和特性

    電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產生電磁效應,銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放,從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點,可以這樣來區分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點,稱為“常開觸點”;處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。


    2、電路原理

    2.1 繼電器簡單介紹

    基本概念:繼電器是一種當輸入量變化到某一定值時,其觸頭(或電路)即接通 或分斷交直流小容量控制回路


    2.2 工作原理


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    由永久磁鐵保持釋放狀態,加上工作電壓后,電磁感應使銜鐵與永久磁鐵產生吸引和排斥力矩,產生向下的運動,最后達到吸合狀態。


    3、晶體管驅動驅動電路

    3.1 電路原理圖

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    當晶體管用來驅動繼電器時,推薦用NPN三極管。具體電路如下:


    工作原理簡介

    當輸入高電平時,晶體管T1飽和導通,繼電器線圈通電,觸點吸合。當輸入低電平時,晶體管T1截止,繼電器線圈斷電,觸點斷開。

    3.2 電路中各元器件的作用

    晶體管T1為控制開關。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。二極管D1反向續流,為三極管由導通轉向關斷時為繼電器線圈中的提供泄放通路,并將其電壓箝位在+12V上。


    4、集成電路驅動電路

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    目前已使用多個驅動晶體管集成的集成電路,使用這種集成電路能簡化驅動多個繼電器的印制板的設計過程?,F在我司所用驅動繼電器的集成電路主要有TD62003AP。

    當2003輸入端為高電平時,對應的輸出口輸出低電平,繼電器線圈兩端通電,繼電器觸點吸合;

    當2003輸入端為低電平時,對應的輸出口呈高阻態,繼電器線圈兩端斷電,繼電器觸點斷開。

    24V 繼電器的驅動電路

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    繼電器串聯 RC 電路:這種形式主要應用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當電路閉合時,繼電器線圈由于自感現象會產生電動勢阻礙線圈中電流的增大,從而延長了吸合時間,串聯上 RC 電路后則可以縮短吸合時間。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。電源穩定之后電容 C 不起作用,電阻 R 起限流作用。


    二、繼電器額定工作電壓的選擇

    繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項技術參數。在使用繼電器時,應該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓,繼電器的額定工作電壓應等于所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓,否則繼電器線圈容易燒毀。另外,有些集成電路,例如NE555電路是可以直接驅動繼電器工作的,而有些集成電路,例如 COMS 電路輸出電流小,需要加一級晶體管放大電路方可驅動繼電器,這就應考慮晶體管輸出電流應大于繼電器的額定工作電流。


    1、晶體管驅動電路

    當晶體管用來驅動繼電器時,必須將晶體管的發射極接地。具體電路如下:

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    2 、原理簡介

    NPN 晶體管驅動時:當晶體管 T1基極被輸入高電平時,晶體管飽和導通,集電極變為低電平,因此繼電器線圈通電,觸點 RL1吸合。當晶體管 T1基極被輸入低電平時,晶體管截止,繼電器線圈斷電,觸點 RL1斷開。


    點評:本文介紹了繼電器的工作原理以及繼電器的驅動電路,驅動電路的設計要根據所用繼電器線圈的吸合電壓和電流而定,一定要大于繼電器的吸合電流才能使繼電器可靠地工作。


    來源:網絡整理 


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