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繼電器的工作原理及驅(qū)動電路

來源：上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司 2023年07月17日 10:57

繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件,，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測,、通訊,、自動控制、機(jī)電一體化及電力電了設(shè)備中,，是最重要的控制元件之一,。繼電器實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié),、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用,。

繼電器的繼電特性：

繼電器的輸入信號x 從零連續(xù)增加達(dá)到銜鐵開始吸合時(shí)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(diǎn)從斷到通,。一旦觸點(diǎn)閉合,，輸入量 x 繼續(xù)增大，輸出信號 y 將不再起變化,。當(dāng)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(diǎn)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（relay）的工作原理和特性

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(diǎn)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(chǎn)生電磁效應(yīng)，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(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合,。

當(dāng)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(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放,，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通,、切斷的目的。

對于繼電器的“常開,、常閉”觸點(diǎn),，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”,；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。

2,、電路原理

2.1繼電器簡單介紹

繼電器是一種當(dāng)輸入量變化到某一定值時(shí),，其觸頭（或電路）即接通或分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂苹芈贰?/section>

2.2工作原理

由磁鐵保持釋放狀態(tài)，加上工作電壓后,，電磁感應(yīng)使銜鐵與磁鐵產(chǎn)生吸引和排斥力矩,，產(chǎn)生向下的運(yùn)動，最后達(dá)到吸合狀態(tài),。

3,、晶體管驅(qū)動驅(qū)動電路

3.1電路原理圖

當(dāng)晶體管用來驅(qū)動繼電器時(shí)，推薦用NPN三極管,。

具體電路如下：

當(dāng)輸入高電平時(shí),，晶體管T1飽和導(dǎo)通，繼電器線圈通電,，觸點(diǎn)吸合,。當(dāng)輸入低電平時(shí)，晶體管T1截止,，繼電器線圈斷電,，觸點(diǎn)斷開。

3.2電路中各元器件的作用

（1）晶體管T1為控制開關(guān),。

（2）電阻R1主要起限流作用,，降低晶體管T1功耗。

（3）電阻R2使晶體管T1可靠截止,。

（4）二極管D1反向續(xù)流，為三極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)向關(guān)斷時(shí)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(qū)動電路

目前已使用多個(gè)驅(qū)動晶體管集成的集成電路,，使用這種集成電路能簡化驅(qū)動多個(gè)繼電器的印制板的設(shè)計(jì)過程,。

當(dāng)2003輸入端為高電平時(shí),，對應(yīng)的輸出口輸出低電平,，繼電器線圈兩端通電，繼電器觸點(diǎn)吸合,；當(dāng)2003輸入端為低電平時(shí),，對應(yīng)的輸出口呈高阻態(tài)，繼電器線圈兩端斷電,，繼電器觸點(diǎn)斷開,。

24V 繼電器的驅(qū)動電路：

繼電器串聯(lián) RC 電路：

這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當(dāng)電路閉合時(shí),，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(shí)間，串聯(lián)上 RC 電路后則可以縮短吸合時(shí)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。

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(xiàng)技術(shù)參數(shù),。

在使用繼電器時(shí),，應(yīng)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(yīng)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(qū)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(qū)動繼電器,，這就應(yīng)考慮晶體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作電流。

當(dāng)晶體管用來驅(qū)動繼電器時(shí),，必須將晶體管的發(fā)射極接地,。具體電路如下：

NPN 晶體管驅(qū)動時(shí)：

當(dāng)晶體管 T1 基極被輸入高電平時(shí)，晶體管飽和導(dǎo)通,，集電極變?yōu)榈碗娖?，因此繼電器線圈通電，觸點(diǎn) RL1吸合,。

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