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继电器的工作原理和具体应用

2019年06月21日 10:54 lq 作者: 用户评论(0

继电器在电路中应用的还是挺多的,用它可以用低压控制高压,所以使用起来更安全了一些,至于这点我想大家应该都能感受到,比如家庭里安装的漏电保护器,其实主要器件可以说就是用到了继电器,那么继电器的原理是什么呢?

继电器,一般指的是电磁继电器,也就是机械动作那种。继电器的作用本质是用一个回路(一般是小电流)去控制另外一个回路(一般是大电流)的通断,而且这个控制过程中,两个回路一般是隔离的,它的基本原理,是利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的,给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点,整个过程是“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程

上图是一张继电器控制灯泡的动态图,继电器有常开触点和常闭触点,动触点就是一个公共端,这是直流继电器,也就是继电器的线圈通过直流电时候(图上利用电池供电),带铁芯的线圈会输出对应的磁场,把衔铁吸附住,动触点一边会从常闭触点这边,跑到常开触点那边去,相当于常开触点吸合了。从图上来,启动/停止按钮,电池,继电器线圈形成了一个控制回路,只要这个回路吸合,线圈就会有电流通过,同时产生磁场。

常开触点,灯泡,还有另外一个灯泡的控制电源(图上是另外一个电池)形成形成了回路,当常开触点吸合了,这样这个回路是闭合的,电流将从控制电源的正端,流过灯泡,经过闭合的常开触点,然后再回到负极,这样灯泡会发光。

当启动/停止按钮断开时候,线圈会失去电流,这样衔铁没有了磁力的吸附,会通过弹簧复位,这样动触点的另外一端,会从常开触点这边,恢复到常闭触点这边去,灯泡的通电回路被强行断开,灯泡没有了电流,自然也会暗下来了。

所以继电器也被一些老电工称之为“磁吸”,它利用的是电磁铁的作用去控制了另外一个回路的吸合或者断开,电磁继电器里边,就需要有线圈,铁芯,弹簧,触点等关键配件来组成。触点一般有常开触点和常闭触点,两者往往有一个公共端,线圈没有带电情况下,常闭触点和公共端是短接的,常开触点和公共端是开路的;线圈带电以后,常开触点和公共端是短接的,常闭触点和公共端是开路的,刚好颠倒过来了,这样控制线圈的电压(电流),就可以控制触点串联的电路工作了。

设计时候,选择合适的触点的容量,线圈的电压(交流直流),这样可以实现了两个电路的隔离控制,比如可以设计和人接触的按钮是12伏电压,选择12伏的线圈,这样比较安全,人就是碰到线圈的电压,也不会电到自己。而触点这边,可以控制220伏甚至更高的电压,来直接驱动电机之类的器件的启停,或者是电流比较大的其他负载,这样能实现了“四两拨千斤”的控制作用。

继电器是美国的科学家在1831年左右发明的,电感的单位还是以他命名的,比法拉第更早发现电磁作用,只是没有申请专利,继电器经过100多年的发展,已经形成了各种形式的,比如时间继电器,温度继电器,舌簧继电器,热继电器,差动继电器,光继电器,声音继电器,霍尔继电器,现在还有固态继电器等,从机械到电子,各种形态都有。

继电器的使用工作原理和具体应用

继电器元器件现在一般有5个引脚

如图所示、

图1是原理图上继电器的一般接法。

图2是继电器的基本内部结构。

现在对元器件和原理图加以说明:

XQ为线圈的两个端子(结合图2)

1脚CB是常闭合点,5脚CK是常打开点,3脚KGB是开关接触点

也就是说当两个线圈端子XQ没有形成回路电流时候(也就是两个XQ都是高电平或者低电平)的时候,3脚和1脚是连接在一起的,继电器没有工作。

当两个线圈端子形成回路电流时候(由原理图可知,4脚一直为高电平,因此也只有J1为低电平来拉低2脚XQ),则继电器工作,使得继电器内部3脚和5脚连接在一起。

以上内容同时结合图1和图2一起看更加清晰。

继电器的工作原理和具体应用

注:

这就是在原理图中的一般接法

可以看到 其中三个引脚是可以引出来的,以便接上其他的元器件

其中3脚默认状态下可能跟1脚相连接(3脚也有可能跟5脚相连接,视具体的元器件型号而定。)

为了方便理解,将下面的图与上面的原理图联系起来。)

结合图1和图2,这样便可知道,J1是由单片机驱动电路来设置为高电平还是低电平的。从而选择是否让继电器工作。

而OUT1A,OUT1B,OUT1C,可知道,在外部开发上又可以连接其他的元器件(相当于把用电器连接到继电器上的触点上。)

最终的目的还是为了达到让单片机来控制继电器的状态。

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( 发表人:李倩 )

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