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詳解繼電器原理特性與繼電驅(qū)動電路設(shè)計技巧-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-02-25 

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詳解繼電器原理特性與繼電驅(qū)動電路設(shè)計技巧

繼電器是一種電子控制器件,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),通常應(yīng)用于自動控制電路中,它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。


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一、繼電器(relay)的工作原理和特性


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1、電磁繼電器的工作原理和特性

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))吸合。當(dāng)線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返


回原來的位置,使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))釋放。這樣吸合、釋放,從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn),可以這樣來區(qū)分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn),稱為“常開觸點(diǎn)”;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。


2、電路原理

繼電器是一種當(dāng)輸入量變化到某一定值時,其觸頭(或電路)即接通 或分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂苹芈贰?/span>


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由永久磁鐵保持釋放狀態(tài),加上工作電壓后,電磁感應(yīng)使銜鐵與永久磁鐵產(chǎn)生吸引和排斥力矩,產(chǎn)生向下的運(yùn)動,最后達(dá)到吸合狀態(tài)。


3、 晶體管驅(qū)動驅(qū)動電路


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當(dāng)晶體管用來驅(qū)動繼電器時,推薦用NPN三極管。具體電路如下:


當(dāng)輸入高電平時,晶體管T1飽和導(dǎo)通,繼電器線圈通電,觸點(diǎn)吸合。


當(dāng)輸入低電平時,晶體管T1截止,繼電器線圈斷電,觸點(diǎn)斷開。


電路中各元器件的作用:晶體管T1為控制開關(guān);電阻R1主要起限流作用,降低晶體管T1功耗;電阻R2使晶體管T1可靠截止;二極管D1反向續(xù)流,為三極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)向關(guān)斷時為繼電器線圈中的提供泄放通路,并將其電壓箝位在+12V上。


4、集成電路驅(qū)動電路


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目前已使用多個驅(qū)動晶體管集成的集成電路,使用這種集成電路能簡化驅(qū)動多個繼電器的印制板的設(shè)計過程。現(xiàn)在我司所用驅(qū)動繼電器的集成電路主要有TD62003AP。


當(dāng)2003輸入端為高電平時,對應(yīng)的輸出口輸出低電平,繼電器線圈兩端通電,繼電器觸點(diǎn)吸合;


當(dāng)2003輸入端為低電平時,對應(yīng)的輸出口呈高阻態(tài),繼電器線圈兩端斷電,繼電器觸點(diǎn)斷開。


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24V 繼電器的驅(qū)動電路


繼電器串聯(lián) RC  電路:這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當(dāng)電路閉合時,繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生電動勢阻礙線圈中電流的增大,從而延長了吸合時間,串聯(lián)上  RC 電路后則可以縮短吸合時間。原理是電路閉合的瞬間,電容 C 兩端電壓不能突變可視為短路,這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上,  從而加快了線圈中電流增大的速度,使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容 C 不起作用,電阻 R 起限流作用。


二、繼電器額定工作電壓的選擇

繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。在使用繼電器時,應(yīng)該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓,繼電器的額定工作電壓應(yīng)等于所在電路的工作電壓。


一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓,否則繼電器線圈容易燒毀。另外,有些集成電路,例如NE555電路是可以直接驅(qū)動繼電器工作的,而有些集成電路,例如  COMS 電路輸出電流小,需要加一級晶體管放大電路方可驅(qū)動繼電器,這就應(yīng)考慮晶體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作電流。


1、晶體管驅(qū)動電路

當(dāng)晶體管用來驅(qū)動繼電器時,必須將晶體管的發(fā)射極接地。具體電路如下:


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2 、原理簡介

NPN 晶體管驅(qū)動時:當(dāng)晶體管 T1基極被輸入高電平時,晶體管飽和導(dǎo)通,集電極變?yōu)榈碗娖?,因此繼電器線圈通電,觸點(diǎn) RL1吸合。當(dāng)晶體管  T1基極被輸入低電平時,晶體管截止,繼電器線圈斷電,觸點(diǎn) RL1斷開。


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