繼電器在電路中應(yīng)用的還是挺多的,用它可以用低壓控制高壓,所以使用起來更安全了一些,至于這點我想大家應(yīng)該都能感受到,比如家庭里安裝的漏電保護(hù)器,其實主要器件可以說就是用到了繼電器,那么繼電器的原理是什么呢?
繼電器,一般指的是電磁繼電器,也就是機械動作那種。繼電器的作用本質(zhì)是用一個回路(一般是小電流)去控制另外一個回路(一般是大電流)的通斷,而且這個控制過程中,兩個回路一般是隔離的,它的基本原理,是利用了電磁效應(yīng)來控制機械觸點達(dá)到通斷目的,給帶有鐵芯線圈通電-線圈電流產(chǎn)生磁場-磁場吸附銜鐵動作通斷觸點,整個過程是“小電流-磁-機械-大電流”這樣一個過程
上圖是一張繼電器控制燈泡的動態(tài)圖,繼電器有常開觸點和常閉觸點,動觸點就是一個公共端,這是直流繼電器,也就是繼電器的線圈通過直流電時候(圖上利用電池供電),帶鐵芯的線圈會輸出對應(yīng)的磁場,把銜鐵吸附住,動觸點一邊會從常閉觸點這邊,跑到常開觸點那邊去,相當(dāng)于常開觸點吸合了。從圖上來,啟動/停止按鈕,電池,繼電器線圈形成了一個控制回路,只要這個回路吸合,線圈就會有電流通過,同時產(chǎn)生磁場。
常開觸點,燈泡,還有另外一個燈泡的控制電源(圖上是另外一個電池)形成形成了回路,當(dāng)常開觸點吸合了,這樣這個回路是閉合的,電流將從控制電源的正端,流過燈泡,經(jīng)過閉合的常開觸點,然后再回到負(fù)極,這樣燈泡會發(fā)光。
當(dāng)啟動/停止按鈕斷開時候,線圈會失去電流,這樣銜鐵沒有了磁力的吸附,會通過彈簧復(fù)位,這樣動觸點的另外一端,會從常開觸點這邊,恢復(fù)到常閉觸點這邊去,燈泡的通電回路被強行斷開,燈泡沒有了電流,自然也會暗下來了。
所以繼電器也被一些老電工稱之為“磁吸”,它利用的是電磁鐵的作用去控制了另外一個回路的吸合或者斷開,電磁繼電器里邊,就需要有線圈,鐵芯,彈簧,觸點等關(guān)鍵配件來組成。觸點一般有常開觸點和常閉觸點,兩者往往有一個公共端,線圈沒有帶電情況下,常閉觸點和公共端是短接的,常開觸點和公共端是開路的;線圈帶電以后,常開觸點和公共端是短接的,常閉觸點和公共端是開路的,剛好顛倒過來了,這樣控制線圈的電壓(電流),就可以控制觸點串聯(lián)的電路工作了。
設(shè)計時候,選擇合適的觸點的容量,線圈的電壓(交流直流),這樣可以實現(xiàn)了兩個電路的隔離控制,比如可以設(shè)計和人接觸的按鈕是12伏電壓,選擇12伏的線圈,這樣比較安全,人就是碰到線圈的電壓,也不會電到自己。而觸點這邊,可以控制220伏甚至更高的電壓,來直接驅(qū)動電機之類的器件的啟停,或者是電流比較大的其他負(fù)載,這樣能實現(xiàn)了“四兩撥千斤”的控制作用。
繼電器是美國的科學(xué)家在1831年左右發(fā)明的,電感的單位還是以他命名的,比法拉第更早發(fā)現(xiàn)電磁作用,只是沒有申請專利,繼電器經(jīng)過100多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了各種形式的,比如時間繼電器,溫度繼電器,舌簧繼電器,熱繼電器,差動繼電器,光繼電器,聲音繼電器,霍爾繼電器,現(xiàn)在還有固態(tài)繼電器等,從機械到電子,各種形態(tài)都有。
繼電器的使用工作原理和具體應(yīng)用
繼電器元器件現(xiàn)在一般有5個引腳
如圖所示、
圖1是原理圖上繼電器的一般接法。
圖2是繼電器的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在對元器件和原理圖加以說明:
XQ為線圈的兩個端子(結(jié)合圖2)
1腳CB是常閉合點,5腳CK是常打開點,3腳KGB是開關(guān)接觸點
也就是說當(dāng)兩個線圈端子XQ沒有形成回路電流時候(也就是兩個XQ都是高電平或者低電平)的時候,3腳和1腳是連接在一起的,繼電器沒有工作。
當(dāng)兩個線圈端子形成回路電流時候(由原理圖可知,4腳一直為高電平,因此也只有J1為低電平來拉低2腳XQ),則繼電器工作,使得繼電器內(nèi)部3腳和5腳連接在一起。
以上內(nèi)容同時結(jié)合圖1和圖2一起看更加清晰。
注:
這就是在原理圖中的一般接法
可以看到 其中三個引腳是可以引出來的,以便接上其他的元器件
其中3腳默認(rèn)狀態(tài)下可能跟1腳相連接(3腳也有可能跟5腳相連接,視具體的元器件型號而定。)
為了方便理解,將下面的圖與上面的原理圖聯(lián)系起來。)
結(jié)合圖1和圖2,這樣便可知道,J1是由單片機和驅(qū)動電路來設(shè)置為高電平還是低電平的。從而選擇是否讓繼電器工作。
而OUT1A,OUT1B,OUT1C,可知道,在外部開發(fā)上又可以連接其他的元器件(相當(dāng)于把用電器連接到繼電器上的觸點上。)
最終的目的還是為了達(dá)到讓單片機來控制繼電器的狀態(tài)。