继电器的工作原理 继电器电路图分享

什么是继电器？

继电器是一种电控制器件，当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。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）之间的互动关系，通常应用于自动化的控制电路中，实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。因此，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器由线圈和触点组两部分组成，因此在电路图中的图形符号也包括两部分：一个长方框表示线圈；一组触点符号表示触点组合。当触点不多电路比较简单时，往往把触点组直接画在线圈框的一侧，这种画法叫集中表示法。

此外，继电器有不同的分类，如温度继电器、高频继电器、极化继电器等，它们各有特定的应用场景。

为什么继电器需要瞬态抑制器？

继电器需要瞬态抑制器来防止电路中的开关器件被电感反激损坏的可能性。一旦电感器断开，它就提供了电流流动的途径。

上图中，电源和二极管的极性相反。这样，只要开关闭合，二极管就处于反向偏置状态。由于它处于反向偏置状态，因此不会影响电路，因为二极管不允许电流流过。

上图显示了开路，其中电感器极性反转，二极管处于正向偏置。在此设置中，二极管将允许电流以电感器所需的速率流动和耗散。二极管的添加让位于电流的流动。因此，电感器只需要产生一个小的电压降即可产生理想的电流量，因为二极管在设置为正向偏置时电阻几乎为零。通过这种设置，开关装置将不会被损坏。因此，当开关打开时，电感器的反极性将与二极管的极性相匹配，并防止反激电压尖峰。

继电器的工作原理

现在让我们了解一下继电器在常闭状态和常开状态下如何工作。

1、继电器处于常闭状态：

当没有电压施加到磁芯时，它不能产生任何磁场，也不能起到磁铁的作用。因此，它不能吸引可动衔铁。因此，初始位置本身就是连接在常闭位置 (NC) 的电枢。

2、继电器处于常开状态：

当向磁芯施加足够的电压时，它开始在其周围产生磁场并充当磁铁。由于可移动电枢放置在其范围内，它会被磁芯产生的磁场吸引，从而改变电枢的位置。现在它连接到继电器的常开引脚，并且连接到它的外部电路以不同的方式工作。

注：外部电路的功能取决于继电器引脚的连接。

所以最后，我们可以说，当线圈通电时，电枢被吸引并且可以看到开关动作，如果线圈断电，它会失去磁性并且电枢回到其初始位置。

您可以在下面的动画中检查继电器的实时工作情况：

继电器电路图分享

1、带ZVS的三相固态继电器电路图

这是具有 ZVS 的实用三相固态继电器电路图。具有功率双向可控硅和缓冲网络的三个单相单元用于零电压开关，以便单独控制每相。

该项目由8051 微控制器组成，通过光隔离器向每相发送开关信号。光隔离器通过一组与负载串联的三端双向可控硅开关驱动负载。对于每个零电压脉冲，微控制器都会生成输出脉冲，以便在电源波形的每个零交叉处打开负载。

上图显示了实用的带 ZVS 的三相固态继电器的框图，它由电源块、微控制器块、TRIAC 组和负载组成。光隔离器（充当 TRIAC 驱动器）的过零功能可确保产生低噪声，从而避免感性和阻性负载上突然出现电流浪涌。两个按钮用于从微控制器生成输出脉冲。

为了验证零电压点的负载切换，我们可以通过连接到 CRO 或 DSO 检查施加到负载的电压波形。通过使用两个背对背晶闸管，可以扩展继电器工作以切换工业中的重负载。通过结合过载保护和短路保护，我们可以实现高可靠性。

2、延时继电器电路图（1)

我们将制作一个“延时继电器”。延时继电器是简单的内置延时功能的受控继电器。它们通过在一定时间后或一定时间后（有些甚至可以两者兼而有之）对次级电路通电来控制事件。

在标准常开控制继电器中，当电压施加到初级侧的线圈时，次级侧的触点立即闭合。当一次侧断电时，二次侧触点打开，切断负载电源。

对于某些应用程序，我们不希望次级侧立即响应，我们希望这种情况在一定时间后或仅在一定持续时间内发生。为此，我们可以使用延时继电器。这里我们设计一个简单的延时继电器电路，因为有些电气/电子项目需要延时一段时间后供电，或者需要延时一段时间后切断电源，为此我们可以使用这个简单的电路。

该延时继电器电路包含机电继电器和驱动电路。该电路决定时间延迟，为机电继电器线圈供电（顺便给连接到继电器的负载）。

该电路的第一级是延时元件，例如分压电阻系列和两个电解电容器。电阻器 R1、电位器和 R2 串联连接到直流输入电源。可变电阻器（电位器）的输出连接到C1电容器和反向偏置齐纳二极管，然后C2电容器最后连接到晶体管SL100的基极。该电路的第二级是带有 LED 指示灯的继电器。这里12V继电器连接到SL100晶体管的集电极端子，双色LED绿色端子连接到Q1的发射极，红色端子跨接在集电极上。

现在我们需要给电路供电，这里电路的供电值取决于电位器的值。少量电压传递至 C1，并对其进行充电。当完成并高于齐纳二极管的截止极限时，电压会传递到 C2 电容器并对其进行充电。然后，C2 达到 Q1 晶体管的基极-发射极电压限制，Q1 导通，继电器线圈获得完整的直流电源。完成上述过程需要一些时间延迟，具体取决于电位计值、C1-C2 充电时间和齐纳二极管击穿电压。因此我们可以实现几秒到几分钟的时间延迟。通过改变电位器值或C1-C2值，我们可以实现不同的延时级别。

3、延时继电器电路图（2)

延时继电器对于电力工作人员来说是众所周知的。如您所知，该设备用于调节高功率，同时消耗很少的电量。它们还用于信号处理并可用作开关。标准继电器是一种类似于电动开关的电气设备。一种中继是时间延迟。

它是电力行业众所周知且经常使用的工具。延时继电器通过改变触点的状态来工作。在制作这个延时电路时，我们需要一个NPN晶体管、一个SPDT晶体管和一个SPST继电器，以及一些其他元件。

分压器电阻器和电解电容器用作电路第一部分中的延时元件。电路的第二部分是一个带有LED指示的继电器。 R1、R2 和电位器串联连接至直流输入源。电位器的输出提供给 C1 电容器和反向偏置齐纳二极管。最后，将 C2 电容器连接到 SL100 晶体管的基极。 SL100晶体管的集电极端子连接到12V继电器的集电极端子，双色LED的绿色端子连接到Q1的发射极，红色端子跨接在集电极上。

当给该电路供电时，根据电位器的值，微小的电压会传输到 C1 并充电。当它充电并超过齐纳二极管的截止极限时，电压会传递到 C2 并充电。当C2达到Q1晶体管的基极-发射极电压极限时，晶体管导通。继电器线圈接收到总直流功率后，继电器通电。时间延迟取决于电位器设置、C1-C2 充电时间和齐纳二极管击穿电压。

这样，我们就可以实现几秒到几分钟的延时。另外，通过改变电位器值或C1-C2值，我们可以实现不同的延时级别。

4、LDR开关继电器电路图（1)

LDR，光敏电阻，顾名思义就是抵抗光的。因此，电阻随着光强度的增加而增加。在黑暗中，电路工作。我们可以使用 LDR 制作许多电路。但是，在本教程中，我们将介绍“LDR 开关继电器电路”。

这意味着继电器开关在没有光的情况下打开。因此，您可以将任何其他设备添加到该继电器开关。例如，您可以将灯连接到输出继电器并可以制作路灯电路。您还可以通过它制作灯电路。您可以使用相同的电路打开直流电机。请记住，该电路使用 CD4017 IC。那么让我们先看看它的引脚配置。

在这个LDR开关继电器电路中，有两个部分。首先，有一个LDR传感器和一个运算放大器。第二部分包括驱动继电器的十年计数器。我们将LDR与电位器VR1连接，并将可变端与运算放大器的反相输入端连接。现在通过改变这个可变电阻的值，你可以调整LDR的灵敏度水平。

我们使用电阻器 R1 和 R2 制作的分压器来平衡运算放大器的同相输入。运算放大器的 PIn 提供输出，我们将其提供给十进制计数器 IC 的时钟输入。现在，该 IC 对时钟进行计数并产生从 Q0 到 Q9 的十个输出。在 Q0 处，我们借助开关晶体管 BC547 连接了输出继电器，LED1 显示继电器的 ON 状态。您可以在常开引脚和公共引脚之间连接任何电器，如灯泡、风扇、电机等。当 LDR 检测到黑暗或阴影时，继电器连接到电源并打开电器，该电器在相同条件下保持打开状态，直到 LDR 检测到另一个阴影。

5、LDR开关继电器电路图（2)

在本教程中，我们将制作一个“LDR 开关继电器电路”。很多时候，电器控制的过程中可能会因为人为的粗心或者异常情况而造成电力的浪费，有时风险也很大，因为灯光和家电的控制一般都是靠人工操作和维护。比如说卫生间的开关，如果我们用湿手指来打开或关闭它，可能会触电。所以，这是很危险的，为了避免这些情况我们可以使用简单的LDR开关继电器电路。

LDR或光敏电阻是一种由高电阻半导体材料制成的器件，它是一种可变电阻器，当光照减弱时其阻值增大，当光照增强时其阻值减小。这里，LDR 充当阴影传感设备，每当检测到阴影时就会打开或关闭继电器，并保持继电器处于打开或关闭状态，直到下一次检测到阴影。我们可以在LDR上方滑动双手来打开/关闭电器。这意味着该 LDR 开关继电器电路消除了与电器的物理接触。

我们可以看到这个LDR开关继电器电路有两个阶段来驱动继电器，第一个是传感器运算放大器，另一个是十进制计数器。这里LDR与可变电阻VR1相连，可变端与运放反相输入端相连，我们可以通过改变VR1的值来调整LDR的灵敏度水平。具有 R1 和 R2 电阻器的分压电路用于平衡放大器 LM358 的非反相输入的操作。然后运算放大器一的输出从引脚1获得并馈入十进制计数器的时钟输入。这里C1和R3用于稳定运算放大器的输出。现在 IC CD4017 用于对时钟进行计数，并提供从 Q0 到 Q9 的 10 个输出。这里输出继电器通过开关晶体管BC547与Q0连接。连接一个 LED1，指示继电器的 ON 状态。

由于LDR是一种可变电阻，当光线减弱时其阻值增大，当光线增强时其阻值减小。这意味着在黑暗的地方或者没有光照到LDR上时，它的电阻非常高，而在光线充足的情况下，LDR的电阻非常低。这里，电器（灯泡）通过继电器连接在 N/O（常开）和公共引脚之间。当任何人或物体接近 LDR 时，它会检测到阴影，然后继电器获得电源并打开灯泡，并保持相同的状态，直到 LDR 再次检测到阴影。如果您将此电路用作永久设置，则必须使用降压变压器和整流稳压器来获得 9V 直流电源。