Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

本月组件:继电器

今年的每个月,我们都在探索不同的电子元件,深入研究它是什么,它是如何工作的,以及如何在项目中使用它。上个月我们讨论了晶体管,在此之前我们研究了电容器,LED和二极管。这个月我们检查继电器!与往常一样,我们将通过Charles Platt必不可少的电子元件百科全书:第1卷的编辑摘录开始介绍该组件。

正确地称为电磁电枢继电器,以区别于固态继电器。但是,完整的术语很少使用。它也可以被描述为机电继电器,但术语继电器通常被理解为意指非固态的设备。

继电器使电信号或脉冲能够接通(或关闭)单独的电流。通常,继电器使用低电压或低电流来控制更高的电压和/或更高的电流。低电压/低电流信号可以通过相对较小的经济型开关启动,并且可以通过相对便宜的小规格电线传送到继电器,此时继电器控制靠近负载的较大电流。例如,在汽车中,转动点火开关会向靠近起动电机的继电器发送信号。

虽然固态开关器件更快,更可靠,但继电器仍然具有一些优势。它们可以处理双掷和/或多极开关,并且在涉及高电压或电流时可以更便宜。在双极晶体管章节的双极晶体管条目中列出了它们相对于固态继电器和晶体管的优势的比较。

右侧显示单掷(上)和双掷(下)继电器的通用原理图符号。符号中线圈和触点的外观和方向可能会有很大差异,但功能保持不变。

这个怎么运作

继电器包含线圈,电枢和至少一对触点。电流流过线圈,线圈起电磁铁的作用并产生磁场。这拉动衔铁,衔铁通常成形为闭合(或打开)触头的枢转支架。出于识别的目的,电枢为绿色,而线圈为红色,触点为橙色。两个蓝色块由绝缘材料制成,左侧的一个支撑接触条,右侧的一个按压触点,当电枢响应于来自线圈的磁场而枢转时。为简单起见,省略了与触点和线圈的电连接。

各种小型继电器,能够处理各种电压和电流,如右图所示。左上角是一个12VDC汽车继电器,它插入紧靠其下方的合适插座中。右上方是一个24VDC SPDT继电器,带有裸露的线圈和触点,非常适合在非常干净,干燥的环境中使用。继续向下,彩色塑料外壳中的四个密封继电器被设计成分别在250VAC,10A,120VAC,0.6A,125VAC和2A,30VDC下切换5A的电流。两个蓝色继电器有12VDC线圈,而红色和黄色继电器有5V线圈。除黄色继电器外,所有都是非闩锁,黄色继电器是带两个线圈的闭锁型。左下角是一个12VDC继电器,采用透明外壳,额定可在240VAC或30VDC下切换至5A。

使用适用于交换机的相同缩写指定中继的配置。 SP,DP,3P和4P表示1,2,3或4个极点(极性超过4极的继电器很少)。 ST和DT表示单掷或双掷切换。这些缩写通常连接在一起,如3PST或SPDT。此外,可以使用术语表A(意思是常开),表B(常闭)和表C(双掷),前面是表示极数的数字。因此,“2 Form C”表示DPDT继电器。

闭锁

继电器有两种基本类型:闭锁和非闭锁。非闩锁继电器,也称为单侧稳定型,是最常见的,类似于瞬时开关或按钮,因为当继电器的电源中断时,其触点弹回其默认状态。这在应用中非常重要,如果断电,继电器应返回已知状态。相比之下,自锁继电器没有默认状态。锁定继电器几乎总是具有双掷触点,它们保持在任一位置而不会消耗功率。继电器仅需要短脉冲来改变其状态。在半导体术语中,其行为类似于触发器的行为。

在单线圈自锁继电器中,施加到线圈的电压的极性决定了哪一对触点将闭合。在双线圈自锁继电器中,第二线圈在其两个状态中的每一个之间移动电枢。

双线圈自锁继电器的原理图符号如右图所示。某些符号样式不清楚每个线圈引起的开关位置。可能需要阅读制造商的数据表或通过将其额定电压应用于随机选择的端子对来测试继电器,同时测试其他端子对之间的连续性。

极性

有三种类型的直流继电器。在中性继电器中,通过线圈的DC电流的极性是无关紧要的。无论哪种方式,继电器功能都相同。极化继电器包含与线圈串联的二极管,以阻止一个方向上的电流。偏置继电器在电枢附近包含永磁体,当电流在一个方向上流过线圈时提升性能,但在电流以相反方向流过线圈时阻止响应。制造商的数据表可能不会使用此术语,但会说明继电器线圈是否对直流电压的极性敏感。

所有继电器都可以切换交流电流,但只有交流继电器设计为使用交流电作为其线圈电流。

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