電磁繼電器的概況

1、電磁繼電器的概況

四兩撥千斤，蚍蜉撼大樹、以小博大呀：

線圈兩端施加一定的電壓，線圈產(chǎn)生的磁通通過鐵心、軛鐵、銜鐵、磁路工作氣隙組成的磁路，并在工作氣隙產(chǎn)生電磁吸力。

當電磁吸力矩能克服動簧的反力矩時，銜鐵轉(zhuǎn)動，從而推動觸點實現(xiàn)常開觸點閉合；當勵磁電流減小到一定值時，動簧反力矩大于電磁吸力矩，銜鐵回到初始狀態(tài)，觸點斷開。

2、繼電器本體概況觸點材料：汽車負載一般為感性或容性，因此選用銀氧化錫，而不用銀鎳材料。閃光燈負載選用特殊的銀氧化錫材料。

動簧材料：一般選用高導(dǎo)電銅合金。靜簧材料：一般選用純銅，少數(shù)選用黃銅。漆包線:一般選用H級漆包線，少數(shù)選用F級漆包線。塑料:耐溫要求較高時選用PA66，耐溫要求較低時選用PBT，耐回流焊產(chǎn)品一般選用LCP或PA46。3、觸點的概況汽車系統(tǒng)采用的是直流電，直流負載比交流負載難斷開，因為交流電存在過零點，觸點電弧無法維持燃燒而熄滅，直流電沒有過零點，觸點開斷瞬間，即產(chǎn)生電弧，且由于外加電壓持續(xù)保持，只有電弧被拉長，不能自持而熄滅。電弧熱能會使觸點嚴重燒損，此外，直流電流總是朝一個方向流動，會引起觸點材料轉(zhuǎn)移加劇。

下圖為銀的轉(zhuǎn)移的情況：

觸點電流流動特性如下：這也是觸點不好設(shè)計的原因之一

觸點失效分析的圖像如下所示：觸點被燒蝕

觸點是吸合和斷開也不像電子元器件那般有較理想的特性，其吸合和斷開都是存在反復(fù)的。

4、容性負載：燈泡由于車燈冷態(tài)電阻很小，接通瞬間的浪涌電流為穩(wěn)態(tài)電流的5-10倍。大的浪涌電流會使觸點產(chǎn)生熔焊失效。閃光負載動作頻率高、次數(shù)多，加劇觸點材料轉(zhuǎn)移。例如2X21W閃光燈：

5、感性負載：電機電機負載主要有風機、油泵、雨刮電機等，電機負載在啟動時有4倍左右沖擊電流，持續(xù)時間300ms左右，容易造成觸點沾接。

6、感性負載切斷瞬時的反向電壓電磁鐵、喇叭接通瞬間會出現(xiàn)浪涌電流，關(guān)斷時，產(chǎn)生較高的反向電壓，貯存在電磁線圈中的電磁能通過觸點間燃弧消耗掉，這將導(dǎo)致觸點燒蝕，金屬轉(zhuǎn)移、粘接。例如喇叭：

汽車繼電器低電平一般指觸點轉(zhuǎn)換電流為100mA左右（如194燈或繼電器線圈）。由于吸附在觸點表面的有機物、化合物難以在轉(zhuǎn)換負載時消除，導(dǎo)致觸點接觸電阻大而不穩(wěn)定，電流不穩(wěn)定，觸點壓降遞增，最終失效。

7、抑制措施觸點是極易出問題的，因此抑制措施往往也需要施加在觸點端的。抑制措施可以使用齊納二極管、二極管、TVS、電阻。但不可以使用電容：

8、線圈端很大篇幅提觸點，其實線圈也是很重要的。某繼電器的參數(shù)如下所示：

有兩點提示：1）當線圈內(nèi)阻不變時，電源電壓變小，會導(dǎo)致線圈電流變小比如汽車9V~16V，I=V/R，則低壓時電流146mA@9V較193mA@12V時小很多。2）線圈一般是用純銅漆包線繞制的，隨著溫度其內(nèi)阻會變化純銅的溫度系數(shù)a=0.0039。當對兩個變量進行計算，可以得到繼電器線圈電流的極值Imax=f(高壓/低壓，線圈內(nèi)阻max/min)。繼電器線圈電流過大，對性能來說是好事，但是缺點是發(fā)熱。電流過大，會導(dǎo)致漆包線溫升過高，絕緣層脫落，進而引發(fā)線圈短路，然后發(fā)生燒毀事件。

9、線圈的驅(qū)動電路線圈電流數(shù)百mA的電流，一般使用三極管進行驅(qū)動。由于三極管的放大倍數(shù)在低溫時會變小很多，往往三極管放大倍數(shù)只能使用到30~50。那么，三極管的b極需要200mA/50=4mA，往往MCU的I/O沒有這么大的驅(qū)動能力。達林頓三極管的放大倍數(shù)大得驚人，可以用彌補上述問題。但是使用達林頓時也需要注意一些事情：除此之外，驅(qū)動電流有潛在回路，產(chǎn)生暗電流：

10、PCBlayout

結(jié)尾：繼續(xù)上一篇的螞蟻和大象的笑話：一大象不小心踩了螞蟻窩，螞蟻紛紛涌出，爬到了大象的身上，大象抖抖身子，螞蟻紛紛掉落，還剩一只螞蟻在大象脖子上，地下的螞蟻齊聲吶喊：“掐死它！掐死它！”一只螞蟻終日以捉弄大象為樂，一天遠遠的看到大象走了過來，就神不知鬼不覺的躲到一棵大樹的后面，等到大象走近了，就把左腿伸出來，以迅雷不及掩耳之速將大象絆了一個狗吃屎，然后大笑揚長而去。大象摔傷了，失血過多，住進了醫(yī)院，螞蟻覺得很是過意不去，第二天他糾集了大批的兄弟成群結(jié)隊、人山人海、前撲后繼、星羅密布、再接再勵、一望無際……護士**就問排頭的螞蟻：“你們來這么多人干嘛??？”“大象生病了，我們來獻血！”