物聯(lián)網(wǎng)中高穩(wěn)定性繼電器方案_電磁繼電器

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用電磁繼電器

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁繼電器的原因主要基于其獨(dú)特的電氣控制特性和在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用價(jià)值。以下是詳細(xì)的原因分析：

電氣控制特性

電磁原理實(shí)現(xiàn)控制：電磁繼電器利用電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)的開閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制和保護(hù)。這種控制方式簡(jiǎn)單可靠，且響應(yīng)速度快，非常適合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備快速、準(zhǔn)確的控制需求。

隔離功能：電磁繼電器在輸入部分和輸出部分之間具有隔離功能，能夠有效防止電路之間的相互影響和干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

負(fù)載能力強(qiáng)：電磁繼電器能夠控制較大功率的電路，滿足物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)大功率設(shè)備控制的需求。

物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用價(jià)值

遠(yuǎn)程控制與管理：在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，電磁繼電器可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。這種功能在智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，能夠極大地方便用戶的使用和提高工作效率。

自動(dòng)化控制：電磁繼電器可以與傳感器、微處理器等元件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，通過預(yù)設(shè)的控制邏輯和算法，電磁繼電器能夠自動(dòng)根據(jù)環(huán)境變化或設(shè)備狀態(tài)調(diào)整電路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化控制。

安全保護(hù)：電磁繼電器在電路中還具有安全保護(hù)的作用。當(dāng)電路中出現(xiàn)過載、短路等異常情況時(shí)，電磁繼電器能夠迅速切斷電源，保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的安全。

適應(yīng)性與靈活性

多種應(yīng)用場(chǎng)景：電磁繼電器適用于各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)溫室等。其廣泛的應(yīng)用范圍使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠更加靈活地應(yīng)對(duì)不同領(lǐng)域的需求。

易于集成：電磁繼電器通常具有標(biāo)準(zhǔn)的接口和通信協(xié)議，易于與其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行集成。這使得在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中部署電磁繼電器變得簡(jiǎn)單快捷。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用電磁繼電器的原因主要包括其電氣控制特性、物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用價(jià)值以及適應(yīng)性與靈活性等方面。這些因素共同使得電磁繼電器成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

本文會(huì)再為大家詳解繼電器家族中的一員——電磁繼電器器。

繼電器定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當(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。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 電磁繼電器是最常用的繼電器之一。

電磁式繼電器結(jié)構(gòu)及原理

結(jié)構(gòu)如下：

如上圖電磁繼電器的由線圈、磁路、銜鐵，反力彈簧和觸點(diǎn)，各個(gè)部分的作用：

①銜鐵&線圈：線圈通電產(chǎn)生電流->電流在線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)（使線圈具有磁性）->電磁鐵吸附銜鐵->銜鐵動(dòng)作導(dǎo)致觸點(diǎn)變化

小電流-磁-機(jī)械-大電流”這樣一個(gè)過程。

②反力彈簧的作用是為銜鐵提供動(dòng)作相反的斥力，當(dāng)線圈斷電時(shí)能夠幫助觸點(diǎn)復(fù)位。

電磁式繼電器選型要素

1、觸點(diǎn)類型

觸點(diǎn)一般分類為（動(dòng)合型）常開觸點(diǎn)（NO,H），（動(dòng)斷型）常閉觸點(diǎn)（NC,D），轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)（CO，Z）

關(guān)于觸點(diǎn)較為關(guān)鍵的參數(shù)為觸點(diǎn)容量，這就要區(qū)分在工作電路中的負(fù)載是直流負(fù)載還是交流負(fù)載。

觸點(diǎn)容量指觸點(diǎn)的輸出量，指觸點(diǎn)允許的電流量，這關(guān)乎如何對(duì)繼電器進(jìn)行選型的關(guān)鍵參數(shù)，它和開關(guān)電壓又有比較大的關(guān)聯(lián)。

交流負(fù)載，無需計(jì)算負(fù)載容量。其由過零電壓，無需考慮開關(guān)電壓。

電流過零點(diǎn)是相對(duì)于交流而言，交流是一個(gè)正弦信號(hào)其大小方向不停變化，周而復(fù)始，例如對(duì)燈泡而言，火線經(jīng)燈泡流向零線，并且是由小變大再變小，經(jīng)過一個(gè)零點(diǎn)。下一時(shí)刻由零線經(jīng)燈泡流向火線由小到大，再由大到?。ǚ聪蛟龃螅?。在使用繼電器時(shí)，開啟或關(guān)斷瞬間產(chǎn)生電弧，因?yàn)榇嬖诮涣鬟^零點(diǎn)，電弧無法長(zhǎng)時(shí)間維持而熄滅。

直流負(fù)載，需要考慮開關(guān)電壓，容量計(jì)算為（開關(guān)電壓x開關(guān)電流），需要考慮開關(guān)電壓。如圖：

其需要計(jì)算開關(guān)電壓是因?yàn)?，帶直流?fù)載繼電器導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生拉弧損耗。當(dāng)觸點(diǎn)斷開瞬間后產(chǎn)生電弧，由于外加電壓會(huì)導(dǎo)致電弧長(zhǎng)期存在，因而電弧被拉長(zhǎng)，不能自主熄滅，電弧產(chǎn)生的熱量會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)龤?。因此?fù)載關(guān)斷或?qū)ㄋ查g根據(jù)負(fù)載不同一般會(huì)產(chǎn)生浪涌電流也稱為沖擊電流.

電壓超過空氣的耐受值使空氣電離成導(dǎo)體也就是電弧.

2、負(fù)載類型

在考慮工作電路的影響，還需要考慮控制部分，繼電器線圈部分感性，繼電器開關(guān)關(guān)斷的瞬間，繼電器內(nèi)部的線圈電感會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，其需要短時(shí)間內(nèi)釋放能量，因此需要反浪涌吸收裝置，對(duì)于未安裝反向浪涌吸收裝置的繼電器，一般建議安裝壓敏電阻作為反浪涌保護(hù)器件。

壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。

3、性能要素

在使用繼電器時(shí)，我們需要關(guān)注線圈產(chǎn)生多大的磁力才能將銜鐵吸合，即需要給線圈施加多大的電壓信號(hào)。在繼電器動(dòng)作后需要多大電壓能夠維持銜鐵的吸合狀態(tài)，以及線圈的最大工作電壓，如下表：

此外還需要注重的參數(shù)（具體以選型手冊(cè)為準(zhǔn)）：

①負(fù)載電流

②負(fù)載電壓

③觸點(diǎn)數(shù)量

④動(dòng)作次數(shù)

供應(yīng)商A：三友聯(lián)眾集團(tuán)股份有限公司

1、產(chǎn)品能力

（1）主推型號(hào)1：SJ-M（5A)-系列

對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

觸點(diǎn)材料 銀合金

接觸電阻 50mΩ Max.

吸合時(shí)間 10msec. Max.

釋放時(shí)間 5msec. Max.

絕緣電阻 1,000MΩ Min.(DC500V)

介質(zhì)耐壓 觸點(diǎn)與觸點(diǎn)間： AC1,000V， 50/60Hz 1min.

觸點(diǎn)與線圈間： AC4,000V， 50/60Hz 1min.

抗振動(dòng) 耐久 10～55Hz，雙振幅 1.5 mm

誤動(dòng)作 10～55Hz，雙振幅 1.5 mm

抗沖擊 耐久 100GMin

誤動(dòng)作 10GMin

壽命 機(jī)械壽命(每小時(shí)10,800次) 10,000,000次

電氣壽命(每小時(shí)1,800次) 100,000次

環(huán)境溫度 -40℃～+105℃(不冷凝)

重量 約5.6g

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

供應(yīng)商B:廈門宏發(fā)電聲股份有限公司

https://www.hongfa.cn/

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊(cè)

https://www.hongfa.cn/Product/List/Signal

（2）主推型號(hào)1 HFD4/3

對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

第三代高絕緣信號(hào)繼電器具有兩組常開、兩組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)形式

高觸點(diǎn)切換能力: 10mA 1000VDC/1500VDC

可提供表面貼裝型

單穩(wěn)態(tài)和磁保持型產(chǎn)品可供選擇

線圈與觸點(diǎn)間抗沖擊電壓6KV(10/700us)

滿足ITU-T K.21法規(guī)要求兩組常開觸點(diǎn)串聯(lián)，觸點(diǎn)間隙>1.5mm符合IEC62776-1要求

性能參數(shù):

絕緣電阻 : 1000MQ(500VDC)

斷開觸點(diǎn)間: 1500VAC 1min

動(dòng)作時(shí)間(額定電壓下): 3ms

釋放(復(fù)歸)時(shí)間(額定電壓下): 3ms

溫度范圍 : -40C-85C

濕度: 5%-85% RH

振動(dòng): 10Hz~55Hz 3.3mm 雙振幅

穩(wěn)定性: 735m/s

強(qiáng) 度 : 980m/s

引出端方式 : SMD

重量: 0.8g

封裝方式: 塑封型

硬件參考設(shè)計(jì)

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

本文章源自奇跡物聯(lián)開源的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用知識(shí)庫Cellular IoT Wiki，更多技術(shù)干貨歡迎關(guān)注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識(shí)庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

歡迎同學(xué)們走進(jìn)AmazIOT知識(shí)庫的世界！

這里是為物聯(lián)網(wǎng)人構(gòu)建的技術(shù)應(yīng)用百科，以便幫助你更快更簡(jiǎn)單的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

Cellular IoT Wiki初心：

在我們長(zhǎng)期投身于蜂窩物聯(lián)網(wǎng) ODM/OEM 解決方案的實(shí)踐過程中，一直被物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)碎片化與產(chǎn)業(yè)資源碎片化的問題所困擾。從產(chǎn)品定義、芯片選型，到軟硬件研發(fā)和測(cè)試，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的碎片化以及產(chǎn)業(yè)資源的碎片化，始終對(duì)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品開發(fā)交付質(zhì)量和效率形成制約。為了減少因物聯(lián)網(wǎng)碎片化而帶來的重復(fù)開發(fā)工作，我們著手對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中高頻應(yīng)用的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平臺(tái)的 RTOS 應(yīng)用生態(tài)。后來我們發(fā)現(xiàn)，很多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)都面臨著相似的困擾，于是，我們決定向全體物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)開發(fā)者開放奇跡物聯(lián)內(nèi)部沉淀的應(yīng)用技術(shù)知識(shí)庫 Wiki，期望能為更多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)者減輕一些重復(fù)造輪子的負(fù)擔(dān)。

Cellular IoT Wiki沉淀的技術(shù)內(nèi)容方向如下：

奇跡物聯(lián)的業(yè)務(wù)服務(wù)范圍：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯(lián)網(wǎng)模組，為客戶物聯(lián)網(wǎng)ODM/OEM解決方案服務(wù)。我們的研發(fā)技術(shù)中心在石家莊，PCBA生產(chǎn)基地分布在深圳、石家莊、北京三個(gè)工廠，滿足不同區(qū)域&不同量產(chǎn)規(guī)模&不同產(chǎn)品開發(fā)階段的生產(chǎn)制造任務(wù)。跟傳統(tǒng)PCBA工廠最大的區(qū)別是我們只服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶。

連接我們，和10000+物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者一起 降低技術(shù)和成本門檻

讓蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更簡(jiǎn)單~~

哈哈你終于滑到最重要的模塊了，

千萬不！要！劃！走！忍住沖動(dòng)！~

歡迎加入飛書“開源技術(shù)交流群”，隨時(shí)找到我們哦~

點(diǎn)擊鏈接如何加入奇跡物聯(lián)技術(shù)話題群（https://rckrv97mzx.feishu.cn/docx/Xskpd1cFQo7hu9x5EuicbsjTnTf）可以獲取加入技術(shù)話題群攻略

Hey 物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者，

你是否有了解過奇跡物聯(lián)的官方公眾號(hào)“eSIM物聯(lián)工場(chǎng)”呢？

這里是奇跡物聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)開源wiki主陣地，歡迎關(guān)注公眾號(hào)，不迷路～

及時(shí)獲得最新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)沉淀發(fā)布

審核編輯 黃宇