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斷電延時繼電器原理介紹

[摘要] 繼電器是一種電控制器件,，是當輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時,，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系

繼電器控制電路設計

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         繼電器控制電路能帶動繼電器工作的CMOS集成塊 在人們的習慣中,，總認為CMOS集成塊不能直接帶動繼電器工作,，但實驗證明，部分CMOS集成,。

         能帶動繼電器工作的CMOS集成塊

         在人們的習慣中,，總認為CMOS集成塊不能直接帶動繼電器工作，但實驗證明,，部分CMOS集成塊不僅能直接帶動繼電器工作,，而且工作穩(wěn)定可靠。實驗中所用繼電器的型號為JRC5M－DC12V微型密封繼電器（其線圈電阻為750Ω）?，F(xiàn)將CD4066 CMOS集成塊帶動繼電器的工作原理分析如下：

         CD4066是四雙向模擬開關,，集成塊SCR1～SCR4為控制端，用于控制四雙向模擬開關的通斷,。當SCR1接高電平時,，集成塊①、②腳導通,，＋12V→K1→集成塊①,、②腳→電源負極使K1吸合；反之當SCR1輸入低電平時,，集成塊①,、②腳開路，K1失電釋放,，SCR2～SCR4輸入高電平或低電平時狀態(tài)與SCR1相同,。

         電路中，繼電器線圈兩端均反相并聯(lián)了一只二極管,，它是用于保護集成塊的,，切不可省去，否則在繼電器由吸合狀態(tài)轉為釋放時,，由于電感的作用線圈上將產(chǎn)生較高的反電動勢，極容易導致集成塊擊穿,。并聯(lián)了二極管后,，在繼電器由吸合變?yōu)獒尫诺乃查g，線圈將通過二極管形成短時間的續(xù)流回路,，使線圈中的電流不致突變,，從而避免了線圈中反電動勢的產(chǎn)生，確保了集成塊的安全,。

         低電壓下繼電器控制電路的吸合措施

         常常因為電源電壓低于繼電器的吸合電壓而使其不能正常工作,，事實上，繼電器一旦吸合，便可在額定電壓的一半左右可靠地工作,。因此,，可以在開始時給繼電器一個啟動電壓使其吸合，然后再讓其在較低的電源電壓下工作,，如圖所示的電路便可實現(xiàn)此目的,。

         工作原理：如圖所示。V1為單結晶體管BT33C,，它與R1,、R2、R3和C1組成一個張弛式振蕩器,，SCR為單向可控硅,，按下啟動按鈕AN1后，電路通電,，因為SCR無觸發(fā)電壓,，所以不導通，繼電器J不動作,，電源通過R4和VD1給電容C2迅速充電至接近電源電壓（Vcc-VD1壓降）,。同時，電源經(jīng)R1給電容C1充電,。數(shù)秒后,，C1上電壓充到V1的觸發(fā)電壓，C1立即通過V1放電,，在R3上形成一個正脈沖,，該脈沖一路加到V2基極，使V2迅速飽和導通,，V2集電極也即電容C2正極近于接地,。由于此時C2上充有上正下負的正極性電壓，所以C2負極也即J線圈一端呈負電位,。R3上的正脈沖另一路經(jīng)VD2,、C3去觸發(fā)可控硅導通，SCR陰極也即J線圈另一端接近電源電壓,。這時,，J線圈實際上承受約兩倍的電源電壓，所以J1－1閉合,，松開AN1后,，J1－1自保。J1－2將V1,、V2供電切斷,，繼電器在接近電源電壓下工作,。圖中，AN2為停止按鈕,，按下AN2,，J失電釋放，J1－1斷開,，整個控制電路失電,。

         制作本電路時，一般可取繼電器的額定電壓為電源電壓的1.5倍左右,，一般情況下,，任何型號的單向可控硅（或雙向可控硅）皆可滿足本電路需要。V2,、C1,、C3的耐壓視電源電壓的高低選取。C2耐壓不低于電源電壓的兩倍,。

         繼電器的三種附加控制電路

         繼電器是電子電路中常用的一種元件,，一般由晶體管、繼電器等元器件組成的電子開關驅動電路中,，往往還要加上一些附加電路以改變繼電器的工作特性或起保護作用,。繼電器的附加電路主要有如下三種形式：

         1.繼電器串聯(lián)RC電路：電路形式如圖1，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(xiàn)象會產(chǎn)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(lián)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(wěn)定之后電容C不起作用,，電阻R起限流作用。

         2.繼電器并聯(lián)RC電路：電路形式見圖2,，電路閉合后,，當電流穩(wěn)定時RC電路不起作用，斷開電路時,，繼電器線圈由于自感而產(chǎn)生感應電動勢,，經(jīng)RC電路放電,，使線圈中電流衰減放慢,，從而延長了繼電器銜鐵釋放時間,，起到延時作用。

         3.繼電器并聯(lián)二極管電路：電路形式見圖3,，主要是為了保護晶體管等驅動元器件,。當圖中晶體管VT由導通變?yōu)榻刂箷r，流經(jīng)繼電器線圈的電流將迅速減小,，這時線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢與電源電壓疊加后加在VT的c,、e兩極間，會使晶體管擊穿,，并聯(lián)上二極管后,，即可將線圈的自感電動勢鉗位于二極管的正向導通電壓，此值硅管約0.7V,，鍺管約0.2V,，從而避免擊穿晶體管等驅動元器件。并聯(lián)二極管時一定要注意二極管的極性不可接反,，否則容易損壞晶體管等驅動元器件,。

         無電感式模擬控制電路

         本文介紹一種無電感式模擬繼電器控制電路，其電路原理如下圖所示,。

         圖中,，220V電源經(jīng)負載RL、R1,、D1～D4,、ZD1，為Q4,、Q3在正負半周輪流提供偏置,；同時經(jīng)R3、D5～D8為光電耦合器Q1提供電源,。當前級TTL電路輸出高電平信號時,，光電耦合器在市電正半周內導通，于是在R5兩端產(chǎn)生壓降,，觸發(fā)SCR導通,，負載RL得電工作。整個電路的功能如同一只繼電器,，但不會產(chǎn)生反向感應電壓,，也就避免了負載被高反壓擊穿損壞的可能。C1,、R6為脈沖吸收元件,，R3起限流作用。

         為避免RL為感性負載時,，可控硅的電壓與光電耦合器電源產(chǎn)生的90°相位,，該電路中光電耦合器的電源取自SCR的陽極而不直接取自市電電源,。

         繼電器控制電路小改進

         繼電器常安裝在電器設備的內部，其工作狀態(tài)不直觀,，筆者將其作如下圖改進,。在線圈兩端接發(fā)光二極管VD1，當控制電壓為正時,，三極管導通,，繼電器J吸合，同時發(fā)光二極管被點亮,，表明繼電器線圈已加上電源,。發(fā)光二極管可裝在外殼顯眼之處。