继电器及其驱动电路原理和注意事项_love you because love_百度空间
当输入量(如、、等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、、运动、、测量和通信等装置中。
继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
1、电磁继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、、 衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力 吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原 来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
2、热敏干簧继电器的工作原理和特性
热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性
固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。
固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。
1、额定工作电压
是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。
2、直流
是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过{wn}表测量。
3、吸合电流
是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。
4、释放电流
是指继电器产生释放动作的{zd0}电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。
5、触点切换电压和电流
是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。
1、测触点电阻
用{wn}表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0,(用更加xx方式可测得触点阻值在100毫欧以内);而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。
2、测线圈电阻
可用{wn}表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。
3、测量吸合电压和吸合电流
找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。
4、测量释放电压和释放电流
也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放 声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,如果释放电压 太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。
继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器 的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在 同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:
1.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。
2.动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。
3.转换型(Z型)这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触 点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。这 样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。
1.先了解必要的条件
①控制电路的电源电压,能提供的{zd0}电流;
②被控制电路中的电压和电流;
③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。
2.查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。{zh1}考虑尺寸是否合适。
3.注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。

来自:http://baike.baidu.com/view/39560.htm

左图1~7是信号输入(IN),10~16是输出信号(OUT),8和9是集成电路电源。右图是集成块内部原理图。
工作原理:如图所示。V1为单结晶体管BT33C,它与R1、R2、R3和C1组成一个张弛式振 荡器,SCR为单向可控硅,按下启动按钮AN1后,电路通电,因为SCR无触发电压,所以不导通,继电器J不动作,电源通过R4和VD1给电容C2迅速充 电至接近电源电压(Vcc-VD1压降)。同时,电源经R1给电容C1充电。数秒后,C1上电压充到V1的触发电压,C1立即通过V1放电,在R3上形成 一个正脉冲,该脉冲一路加到V2基极,使V2迅速饱和导通,V2集电极也即电容C2正极近于接地。由于此时C2上充有上正下负的正极性电压,所以C2负极 也即J线圈一端呈负电位。R3上的正脉冲另一路经VD2、C3去触发可控硅导通,SCR阴极也即J线圈另一端接近电源电压。这时,J线圈实际上承受约两倍 的电源电压,所以J1-1闭合,松开AN1后,J1-1自保。J1-2将V1、V2供电切断,继电器在接近电源电压下工作。图中,AN2为停止按钮,按下 AN2,J失电释放,J1-1断开,整个控制电路失电。
1. 继电器串联RC电路:电路形式如图1,这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时,继电器线圈由于自感现象会产生电动势 阻碍线圈中电流的增大,从而延长了吸合时间,串联上RC电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间,电容C两端电压不能突变可视为短路,这样就将比 继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上,从而加快了线圈中电流增大的速度,使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用,电阻R起限流作用。
3.继电器并联二极管电路:电路形式见图3,主要是为了保护晶体管等驱动元器件。当图中晶体管VT由导通变为截止时,流经继电器线圈的电流将迅 速减小,这时线圈会产生很高的自感电动势与电源电压叠加后加在VT的c、e两极间,会使晶体管击穿,并联上二极管后,即可将线圈的自感电动势钳位于二极管 的正向导通电压,此值硅管约0.7V,锗管约0.2V,从而避免击穿晶体管等驱动元器件。并联二极管时一定要注意二极管的极性不可接反,否则容易损坏晶体 管等驱动元器件。
继电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。在使用继电器时,应该首先考虑所在电路(即继电器线圈所在的电路)的工作电压,继电器的额定 工作电压应等于所在电路的工作电压。一般所在电路的工作电压是继电器额定工作电压的0.86。注意所在电路的工件电压千万不能超过继电器额定工作电压,否 则继电器线圈容易烧毁。另外,有些集成电路,例如NE555电路是可以直接驱动继电器工作的,而有些集成电路,例如COMS电路输出电流小,需要加一级晶 体管放大电路方可驱动继电器,这就应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额定工作电流。
来自:http://s7j8c06.blog.163.com/blog/static/11649909200882211421652/
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使用PIC单片机驱动继电器(C语言版)
在现代自动控制设备中,都存在一个电子电路(弱电)与电气电路(强电)的互相连接问题,一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件 (如电动机、电磁铁、电灯等),另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离,以保护电子电路和人身的安全。继电器便能完成这一桥梁作用。

继电器的工作原理与分类


继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大 电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。在大多数的情况下,继电器就是一个电磁铁,这个电磁铁的衔铁可以闭合或断开 一个或数个接触点。当电磁铁的绕组中有电流通过时,衔铁被电磁铁吸引,因而就改变了触点的状态。继电器一般可以分为电磁式继电器、热敏干簧继电器、固态继 电器等。增强型PIC实验板上配置的继电器如图1所示。
    电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力 吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用 力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点, 可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。 热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。


图1 继电器实物图

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。在此,我们以电磁继电器为例,介绍其用法。

继电器的控制电路


在单片机系统中继电器的控制一般通过一个三极管来驱动,典型的驱动电路如图2所示:



图2(a)                           图2(b)

图2继电器的一般驱动电路

继电器电路中一般都要在继电器的线圈两头加一个二极管以吸收继电器线圈断电时产生的反电势,防止干扰。上图中AB为常开触点,AC为常闭触点。图 (a)中当控制信号为高电平时,继电器常开触点吸合(AB导通),当控制信号为低电平时,继电器常开触点断开常闭触点吸合(AC导通)。在图(b)中控制 信号极性正好与图(a)相反,本书配套实验板上就是采用这个电路。

单片机控制继电器


从实验板原理图中,我们可以看到,单片机RD6脚与一个PNP型三极管基极相连,经三极管电流放大后,直接驱动继电器,继电器的开和关xx由三极管的基极 电平进行控制。当单片机RD6口输出高电平,PNP型三极管截止,这时继电器不工作;反之为低电平的话,PNP型三极管导通,继电器得电吸合。




注:在实验中一定要注意安全!!!

    在 掌握了继电器的工作原理和驱动方法后我们来看一个单片机控制继电器开合从而控制电灯的例子。实验板上的电路原理图如下,读者可以将继电器的触点引出,用来 控制220V的电灯(虚线右边部分)。将220V市由AD端输入,继电器控制电灯的亮灭。如左图右侧绿色接线端子即为板载继电器的常开、常闭端。

#include<pic.h>
void delay_1ms(void)
{
unsigned int n;
for(n=0;n<50;n++)
{
NOP();
}
}
void delay_ms(unsigned int time)
{
for(;time>0;time--)
{
delay_1ms();
}
}
void main(void)
{
TRISD=0X00;
while(1)
{
PORTD=0x00;
delay_ms(1000);
PORTD=0x40;
delay_ms(1000);
}
}

以上实验程序为继电器每隔1秒时间闭合、断开一次
来自:V


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