继电器是一种具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通信、自动控制、机电一体化和电力电子设备中,是重要的控制元件之一。继电器其实就是一个用小电流控制大电流的“自动开关”。因此,它在电路中起着自动调节、安全保护和转换电路的作用。
继电器的继电器特性:
当衔铁开始吸合时,继电器的输入信号x从零连续增加到动作值xx,继电器的输出信号立即从y=0跳变到y=ym,即常开触点由断开变为接通。一旦触点闭合,输入X继续增加,输出信号Y不再变化。当输入X从大于xx的值降至xf时,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器,也叫继电器的输入输出特性。
一、继电器的工作原理和特性
1、电磁继电器的工作原理和特性
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁和接触簧片组成。
只要在线圈两端施加一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁在电磁力的吸引下克服回位弹簧的拉力而吸向铁芯,从而带动衔铁的动触头与静触头(常开触头)相吸。
当线圈断电时,电磁吸引力消失,衔铁会在弹簧的反作用下回到原来的位置,使动触头和原来的静触头(常闭触头)脱开。通过这种方式吸引和释放,从而达到电路中通断的目的。
对于继电器的常开触点和常闭触点,我们可以区分如下:继电器线圈不通电时处于断开状态的静触点称为“常开触点”;处于接通状态的静态触点称为“常闭触点”。
2、电路原理
2.1继电器简介
继电器是一种小容量DC控制电路,当输入量变化到一定值时,其触点(或电路)接通或断开。
2.2工作原理
磁体保持释放状态,施加工作电压后,电磁感应使电枢和磁体产生吸引和排斥力矩,从而产生向下运动,达到吸引状态。
3、晶体管驱动电路
3.1电路原理图
当晶体管用于驱动继电器时,推荐使用NPN三极管。
具体电路如下:
当输入高电平时,晶体管T1饱和并导通,继电器线圈通电,触点被吸引。当输入低电平时,晶体管T1截止,继电器线圈断电,触点断开。
3.2电路中元件的功能
(1)晶体管T1是控制开关。
(2)电阻器R1主要用作限流器,以降低晶体管T1的功耗。
(3)电阻器R2可靠地关断晶体管T1。
(4)二极管D1是反向续流,当三极管由导通变为截止时,为继电器线圈提供泄压路径,将其电压箝位在12V。
4、集成电路驱动电路
目前已经使用了具有多个驱动晶体管的集成电路,可以简化驱动多个继电器的印制板的设计过程。目前用于驱动继电器的集成电路主要有TD62003AP。
当2003的输入端为高电平时,对应的输出端口输出低电平,继电器线圈两端通电,继电器触点吸合;当2003的输入为低电平时,对应的输出为高阻抗状态,继电器线圈两端被切断,继电器触点断开。
24V继电器驱动电路;
继电器串联RC电路:
这种形式主要用于继电器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加,从而延长吸合时间,串联RC电路后可以缩短吸合时间。
原理是在电路闭合的瞬间,电容C两端的电压不能突然变化,可以认为是短路。这样,高于继电器线圈额定工作电压的电源电压加在线圈上,从而加快了线圈中电流增加的速度,使继电器吸合迅速。电源稳定后,电容C没有作用,电阻R有限流作用。
继电器额定工作电压的选择二、
继电器的额定工作电压是继电器的主要技术参数。
使用继电器时,首先要考虑电路(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电路的工作电压。
电路的工作电压一般为继电器额定工作电压的0.86。注意电路的工件电压一定不能超过继电器的额定工作电压,否则容易烧坏继电器线圈。
另外,有些集成电路,如NE555电路,可以直接驱动继电器,而有些集成电路,如COMS电路,输出电流很小,需要加晶体管放大电路来驱动继电器,所以要考虑晶体管输出电流要大于继电器的额定工作电流。
当用晶体管驱动继电器时,晶体管的发射极必须接地。具体电路如下:
驱动NPN晶体管时:
当晶体管T1的基极输入高电平时,晶体管饱和导通,集电极变为低电平,继电器线圈通电,触点RL1吸合。
当晶体管T1的基极输入到低电平时,晶体管截止,继电器线圈断电,并且触点RL1截止。责任编辑:pj
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