繼電器應該如何選型？

說到繼電器，可能小伙伴們大概都知道它相當于一個開關，原理其實很簡單。但真正用到的時候還是有很多的學問。以下內(nèi)容講解的很詳細，希望對大家有用。

繼電器的選用原則參見表 1，在表中“必須確定”欄中有“”號的項目被確定之后，就可選定一款繼電器。如果有進一步的要求，需要進一步考慮“參考”欄中有“”號的相應項目。

表 1

一、對表格詳細說明

1、觸點

1.1 觸點負載

確定繼電器所能承受的負載是否滿足使用要求時，除了需要確定負載的大小，還要確定實際負載的種類，因為不同的負載有不同的穩(wěn)態(tài)值，見表 2。除非另有說明，一般說明書給出的負載是阻性負載。

表 2

顯示了有代表性的負載與沖擊電流和時間的關系。另外，根據(jù)繼電器有不同動、靜觸點的極性也會影響電耐久性。

1.2 觸點材料。見表 3。

表 3

備注：

（1） 每種繼電器必須要考慮說明書中規(guī)定的最大電流值。

（2） 一般條件允許時，最好在實際使用中進行試驗確認。

（3） 觸點的覆金層對于中、小負載性能較好。但對于負載的情況，通常僅用于維護在繼電器使用前的觸點的初始接觸性能。

1.3電耐久性

除非另有說明，一般說明書顯示的電耐久性是在額定負載、一定溫度、負載比和動作頻率下測得的標稱值，因此對于其它負載種類和切換頻率，電耐久性會不同。一般對于 2A 以上的負載，同一款繼電器的防焊劑型和防塵罩型的電耐久性比塑封型的要長，因此在環(huán)境允許的條件下盡量使用防焊劑型和防塵罩型斷電器以提高繼電器使用壽命。

2、線圈

2.1 電壓

為了使繼電器工作可靠，要保證工作線路能給繼電器線圈供給額定電壓。在采用晶體管驅動繼電器時，由于晶體管本身固有的壓降會導致施加在繼電器線圈上的電壓值低于驅動電路的各義值，建議在晶體管驅動電路電壓為 5V 是選用 4.5V 規(guī)格的繼電器。有時為了縮短繼電器動作時間，可以在短時間內(nèi)給線圈施加最大允許電壓，但要確保繼電器不會過熱，甚至損壞。對于極化繼電器，請確認線圈電壓的極性。

2.2 線圈電阻

為了使繼電器工作可靠，要保證工作線路能給繼電器供給標稱的線圈功耗，因此要選擇合適的線圈電阻。

3、性能

3.1 封裝方式

為了保證繼電器的可靠性，不同的封裝方式對繼電器的后加工有不同的要求，見表 4

表 4

備注：

（1）“√”：好；“×”：不好；“△”：注意；

（2）由于塑料具有一定的透氣率，所以在有有害氣體或要求防爆的情況下請使用密封型繼電器。

4、使用環(huán)境

4.1空氣在較大濕度、甚至會凝露，以及粉塵多的環(huán)境下，推薦使用塑封型繼電器，因為較大的濕度易加速繼電器結構零件的銹蝕，粉塵則易使繼電器觸點失效。

在含有機硅的環(huán)境下，推薦使用密封型產(chǎn)品，因為有機硅會使繼電器加速觸點失效。在含 H2S、 SO2、 NO2 等有害氣體的環(huán)境下，不能使用防焊劑型和防塵罩型，可用塑封型，并在實際使用中進行試驗確認。在實際使用中，如果環(huán)境氣氛比較好，那么推薦使用防塵罩型或防焊劑型繼電器，因為防塵罩型或防焊劑型繼電器可獲得較塑封型更長的電耐久性。

5、外形和安裝

5.1 焊接方式選擇繼電器的引出端均不含鉛，推薦焊接溫度和時間為：240℃~260℃， 2s-5s。若需要進行回流焊，請確認說明書是否說明該款繼電器可以進行回流焊。

5.2引出端形式可根據(jù)實際情況選擇合適的引出端形狀（表 6）和安裝方法（表 7）

表 6

表 7

6、其它

6.1 安全認證一般 UL/CUL 認證適用于北美洲， VDE 和 TüV 認證適用于歐洲，但由于這些認證的國際權威性，其它大部分國家也認可這些認證。

二、繼電器使用注意事項

1.直流繼電器盡量使用矩形波控制，交流繼電器盡量使用正弦波控制。

2.為了保持繼電器的性能，請注意不要使繼電器掉落或受強沖擊。掉落后的繼電器建議不再使用。

3.繼電器盡量使用于常溫常濕，灰塵和有害氣體少的環(huán)境中。有害氣體包括含硫類、硅類和氧化氮類等等的氣體。

4.對于磁保持繼電器，在使用前應先根據(jù)需要將置于動作或復歸位置。線圈施加電壓時要注意極性、脈沖寬度。

5. 對于極化繼電器，請注意其線圈電壓的極性（＋、－）。除此之外還有其它注意事項，以下將大致參照“表 1 繼電器的選用原則”的順序逐一說明。

6.同樣電流下，繼電器能可靠切換的直流（DC）電壓值要比交流（AC）電壓值要低得多，因為交流電流存在零點（電流為零的點），產(chǎn)生的電弧容易熄滅。而對直流，產(chǎn)生的電弧只能在觸點間間隙達到一定值以后熄滅，使得電弧持續(xù)的時間較交流情況變得更長，加劇觸點的消耗和材料轉移。

7.繼電器觸點動作與所切換負載的交流電流相位同步時，如果觸點總是在負載電壓較高時接通或斷開，如圖 2，會增加觸點的粘接或材料轉移，從而引起繼電器過早失效，請在實際使用中確認是滯用隨機相位通斷。

圖 2

8.多組觸點與負載的連接在有多組觸點時，請把觸點盡量排列在電源的同一極，負載在電源的另一極如圖 3（a），這樣可以防止觸點與觸點間存在電壓差造成觸點間短路的可能。避免象圖 3（b）那樣邊接。

圖 3

9.觸點的材料轉移現(xiàn)象是指一方的觸點材料轉移到另一方的觸點上，材料轉移嚴重時肉眼可見觸點表面的凹凸情況，如圖 6，這種凹凸易造成觸點粘接。

圖6

一般，觸點的材料轉移是由于大電流的單向流動或者容性負載的沖擊電流造成，多發(fā)生在直流電路，一般表現(xiàn)為陽性凸、陰性凹的形狀。因此適當使用觸點保護電路、或使用抗材料轉移較好的 AgSnO 觸點，可緩解觸點的材料轉移現(xiàn)象。對于大容量的直流負載（數(shù) A~數(shù)十A），必須在實際應用中試驗確認。

10.一般感性負載比電阻性負載更容易使觸點受到損壞，如果使用適當?shù)谋Ｗo電路可以使感性負載對觸點的影響與電阻性負載基本相當，但請注意如果不正確使用，可能會產(chǎn)生反效果。

表 7 是觸點保護電路的代表性例子。

表 7

注意請避免使用表 8 中所列的觸點保護電路。

表 8

11.在安裝二極管、 C-R、壓敏電阻等保護元件時，必須在負載或者觸點的旁邊安裝。如果距離過遠，保護的效果將會不理想。推薦在50CM以內(nèi)安裝。

12.AC 型繼電器的電源電壓最好是正弦波形（sine curve），因為在正弦波形的情況下交流線圈能較好的抑制蜂鳴聲，如果波形失真或畸變時，則這種抑制功能不能得到很好的發(fā)揮。圖 7 顯示了幾種常見波形的例子。

圖 7

13.為了穩(wěn)定工作， DC 型繼電器的線圈兩端所加電壓推薦使用波紋變化率小于±5%的線圈額定電壓，否則繼電器會工作不穩(wěn)定。

14.最大允許電壓是可以加到繼電器線圈上的電壓的最大值，而不是允許連續(xù)施加的值。

15.在繼電器動作過程中，線圈會發(fā)熱使其溫度升高。一般在接通時間為 2 分鐘以下的脈沖電壓下使用時，線圈溫升值與接通（ON）時間、及接通與斷開（OFF）的比例有關，各種繼電器基本相同，參見表 9。

表 9

16.在電路設計時，請注意避免在繼電器不工作時有漏電流流過線圈，如圖 9 所示。

圖 9

17.幾只繼電器構成串并聯(lián)電路時，請注意避免因旁通電流和漏電流而引起誤動作，如圖 10

圖 10

18.一般繼電器在動作過程中，存在觸點壓力變化、觸點抖動和接觸不穩(wěn)定等階段，當在線圈上施加的電壓是逐漸增加時，會使這一不穩(wěn)定階段的時間變長，影響繼電器的使用壽命。為了盡量減少這種情況對繼電器的影響，請盡量使用階躍電壓（采用開關電路）給線圈供電。

19.請避免使用繼電器自己的常閉觸點切斷自己的線圈，這樣會因繼電器動作的不穩(wěn)定性造成故障，如圖 11。

圖 11

20.為了使磁保持繼電器動作或者復歸，請在線圈上施加超過說明書規(guī)定的動作或復歸時間 5 倍以上時間的矩形額定電壓，之后進行操作確認。如果脈沖寬度達不到上述要求，請在實際使用中進行試驗確認。請避免在電源含有較多浪涌的條件下使用。

21.耐振動沖擊性比較理想的安裝方法是使觸點的動作方向及銜鐵的動作方向與振動沖擊方向成直角。尤其是在線圈未通電的狀態(tài)下，常閉觸點的耐振耐沖擊性較弱，如果安裝方向適當將能保證它的性能。如圖 12。

圖 12

22.請不要使用超聲波清洗方式清洗繼電器，因為超聲波會導致觸點粘接、線圈斷線等故障。

23.安裝請不要彎曲繼電器的端子（如圖 13），這樣可能損害繼電器的初始性能。請按照產(chǎn)品說明書上的安裝孔位圖正確加工印制板。請注意保持繼電器的平穩(wěn)。請注意安裝用鉤子的固定力太大的話可能會引起繼電器內(nèi)部發(fā)生故障。

圖 13

24.長管狀包裝在使用長管關包裝的繼電器時，請不要搖擺包裝管，使繼電器受到?jīng)_擊，這樣可能導致繼電器發(fā)生故障。如果該包裝使用了止動塞，請將止動塞壓入貼上繼電器，避免繼電器在包裝管里晃蕩。如圖 14

圖 14

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