继电器工作原理及驱动电路图

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继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。继电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。

继电器

继电器的继电特性

继电器的输入信号 x 从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值 xx,继电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,继电器开始释放,常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性,也叫继电器的输入-输出特性。

继电器(relay)的工作原理和特性

继电器

电磁继电器的工作原理

电磁式继电器一般由铁芯、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。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电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”。

电路原理

继电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。

继电器

 

由永久磁铁保持释放状态,加上工作电压后,电磁感应使衔铁与永久磁铁产生吸引和排斥力矩,产生向下的运动,最后达到吸合状态。

晶体管驱动驱动电路

继电器

当晶体管用来驱动继电器时,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,继电器线圈通电,触点吸合;当输入低电平时,晶体管T1截止,继电器线圈断电,触点断开;

电路中各元器件的作用:

晶体管T1为控制开关;电阻R1主要起限流作用,降低晶体管T1功耗;二极管D1反向续流,为三极管由导通转向关断时为继电器线圈中的提供泄放通路,并将其电压箝位在+12V上;

集成电路驱动电路

继电器

 

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继电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,继电器线圈两端通电,继电器触点吸合;当2003输入端为低电平时,对应的输出口呈高阻态,继电器线圈两端断电,继电器触点断开。图片6

                           24V 继电器的驱动电路

继电器串联 RC 电路:这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时,继电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,这样就将比继电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,使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容 C 不起作用,电阻 R 起限流作用。

继电器额定工作电压的选择

继电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。在使用继电器时,应该首先考虑所在电路(即继电器线圈所在的电路)的工作电压,继电器的额定工作电压应等于所在电路的工作电压。

其通用工作电压为继电器额定工作电压的0.86。要注意工件电压不要超过继电器额定工作电压,否则继电器线圈容易烧坏。此外,有些集成电路,如NE555电路,可直接驱动继电器工作,而有些,如 COMS电路输出电流较小,需要一个一级晶体管放大电路才能驱动继电器,这就需要考虑晶体管输出电流应该大于继电器的额定工作电流。

晶体管驱动电路

当晶体管用来驱动继电器时,必须将晶体管的发射极接地。具体电路如下:

图片7

原理简介

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,因此继电器线圈通电,触点 RL1 吸合。当晶体管 T1 基极被输入低电平时,晶体管截止,继电器线圈断电,触点 RL1 断开。

 

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继电器工作原理及驱动电路图

继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。