繼電器電路圖和工作原理

一、繼電器的定義

繼電器是一種電控制器件，它在電氣系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。繼電器是一種當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動(dòng)關(guān)系。其基本原理是利用電磁效應(yīng)來控制機(jī)械觸點(diǎn)達(dá)到通斷目的。具體而言，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(dòng)作通斷觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制。

繼電器有多種分類方式，按工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類包括固體繼電器、舌簧繼電器、極化繼電器等。其中，電磁繼電器是最常見的一種，利用電磁鐵在通電和斷電下磁力產(chǎn)生和消失的現(xiàn)象來控制電路的開合。按外形尺寸分類有微型繼電器、超小型微型繼電器、小型微型繼電器等。這種分類方式主要基于繼電器的物理尺寸大小。按負(fù)載分類包括微功率繼電器、弱功率繼電器、中功率繼電器等。這種分類方式基于繼電器能夠承受的負(fù)載能力。按防護(hù)特征分類有密封繼電器、封閉式繼電器、敞開式繼電器等。這種分類方式主要考慮繼電器在不同環(huán)境條件下的防護(hù)能力。

繼電器作為電氣系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能的穩(wěn)定性和可靠性對于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。隨著科技的不斷發(fā)展，繼電器的種類和功能也在不斷豐富和完善，為電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化控制提供了更加可靠和高效的支持。

二、繼電器如何工作？

通過解釋下面給出的圖可以更好地理解繼電器功能。

該圖顯示了繼電器的內(nèi)部剖面圖。鐵芯被控制線圈包圍。如圖所示，電源通過控制開關(guān)并通過負(fù)載觸點(diǎn)提供給電磁體。當(dāng)電流開始流過控制線圈時(shí)，電磁體開始通電，從而增強(qiáng)磁場。因此，上接觸臂開始被下固定臂吸引，從而閉合觸點(diǎn)，導(dǎo)致負(fù)載電源短路。另一方面，如果觸點(diǎn)閉合時(shí)繼電器已斷電，則觸點(diǎn)反向移動(dòng)并形成開路。

一旦線圈電流關(guān)閉，可動(dòng)電樞就會(huì)通過力返回到其初始位置。該力幾乎等于磁力強(qiáng)度的一半。這個(gè)力主要由兩個(gè)因素提供。它們是彈簧，也是重力。

繼電器主要用于兩種基本操作。一種是低壓應(yīng)用，另一種是高壓應(yīng)用。對于低壓應(yīng)用，會(huì)更優(yōu)先考慮降低整個(gè)電路的噪聲。對于高壓應(yīng)用，它們主要旨在減少稱為電弧的現(xiàn)象。

三、繼電器的工作原理

繼電器充當(dāng)開關(guān)，由少量電流操作。繼電器有兩個(gè)觸點(diǎn) -

常開(NO)

常閉 (NC)

在下圖中，您可以看到繼電器有兩側(cè)。一個(gè)是初級線圈，在電流通過時(shí)充當(dāng)電磁體，另一個(gè)是具有 NO 和 NC 觸點(diǎn)的次級側(cè)。

當(dāng)觸點(diǎn)位置為常開時(shí)，開關(guān)打開，因此電路打開并且沒有電流流過電路。當(dāng)觸點(diǎn)位置為常閉時(shí)，開關(guān)閉合，電路完成，因此電流流過電路。

每當(dāng)施加小電信號時(shí)，即每當(dāng)少量電流流過繼電器時(shí)，觸點(diǎn)就會(huì)發(fā)生變化。

這可以通過下圖來解釋——

上 圖顯示開關(guān)處于常開觸點(diǎn)位置 。在該圖中，初級電路(線圈)尚未完成，因此沒有電流流過該電路中的電磁線圈。因此， 當(dāng)繼電器觸點(diǎn)保持打開狀態(tài)時(shí)，所連接的燈泡保持關(guān)閉狀態(tài) 。

現(xiàn)在 上圖顯示開關(guān)處于常閉觸點(diǎn)位置 。在此圖中，初級電路(線圈)閉合，因此有一些電流通過連接在該電路中的線圈。由于電流在該電磁線圈中流動(dòng)，因此在其附近產(chǎn)生磁場，并且由于該磁場，繼電器被通電并因此閉合其觸點(diǎn)。因此， 連接的燈泡點(diǎn)亮 。

四、繼電器開關(guān)電路圖

在上述電路中，5V繼電器由9V電池供電。添加一個(gè) ON/OFF 開關(guān)用于繼電器的切換目的。在開關(guān)打開的初始情況下，沒有電流流過線圈，因此繼電器的公共端口連接到 NO(常開)引腳，因此 LAMP 保持關(guān)閉狀態(tài)。

當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電流開始流過線圈，利用電磁感應(yīng)的原理，線圈中產(chǎn)生磁場，吸引可動(dòng)銜鐵，Com 端口與繼電器的 NC(常閉)引腳相連。因此，LAMP 點(diǎn)亮。

因此，通過一個(gè)簡單的機(jī)制，由 9V 控制，我們可以控制 230V 的交流電源。

五、直流繼電器開關(guān)電路圖

這是一個(gè)直流繼電器開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。基本的機(jī)電開關(guān)稱為繼電器。常規(guī)開關(guān)用于手動(dòng)閉合或斷開電路，而繼電器是連接或斷開兩個(gè)電路的開關(guān)。直流繼電器開關(guān)使用直流(DC)源為繼電器中的電磁線圈供電。

電磁感應(yīng)原理控制著繼電器的操作。當(dāng)我們向電磁體施加電流時(shí)，它會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁鐵。銅線圈和鐵芯在繼電器中起到電磁鐵的作用。當(dāng)直流電引入線圈時(shí)，它開始吸引觸點(diǎn)，如圖所示。我們稱這種繼電器為激勵(lì)。當(dāng)您移除電源時(shí)，它會(huì)返回到其原始位置。這稱為繼電器斷電。

這里我們提供直流繼電器開關(guān)的常見應(yīng)用電路。通過開關(guān)晶體管，磁性線圈連接至偏置。為了屏蔽線圈免受反電動(dòng)勢影響，我們在線圈上使用反向偏置續(xù)流二極管。線圈立即通過晶體管基極的輸入 Vin 連接至偏置，從而導(dǎo)致晶體管導(dǎo)通。當(dāng) Vin 降低晶體管以切斷繼電器線圈并斷開偏置時(shí)，它會(huì)為線圈通電。