電器，一種電控制器件，在電路中扮演著至關(guān)重要的角色。當(dāng)輸入量達(dá)到額定規(guī)定時(shí)，它能在輸出電路中實(shí)現(xiàn)接通或阻斷的功能。在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，繼電器常被用于以小電流控制大電流，發(fā)揮“自動(dòng)開關(guān)”的作用，因而成為一種重要的自動(dòng)保護(hù)裝置。憑借其隔離功能，繼電器在工業(yè)電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如遙控、通迅、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化設(shè)備和電力電子等，成為不可或缺的控制元件。其核心作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、控制范圍擴(kuò)展：通過使用多點(diǎn)繼電器，當(dāng)控制信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，能同時(shí)觸控多個(gè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)線路的換接、開斷和接通。

2、放大功能：繼電器能夠以微小的控制量來驅(qū)動(dòng)大功率電路，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大作用。

3、信號(hào)綜合處理：當(dāng)多個(gè)信號(hào)輸入繼電器時(shí)，經(jīng)過內(nèi)部比較和綜合處理，可以達(dá)成預(yù)定的控制效果。

4、自動(dòng)化應(yīng)用：繼電器可以與程序控制線路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測以及自動(dòng)化裝置的功能。

01繼電器簡介

? 繼電器的定義與作用

繼電器是一種自控制器件，能夠在輸入量達(dá)到特定閾值時(shí)，引發(fā)輸出量的躍變，主要作用是電路的切換與控制。 繼電器，這一自動(dòng)控制器件，在輸入量(如電、磁、聲、光、熱等)達(dá)到特定閾值時(shí)，能引發(fā)輸出量的躍變。其核心作用在于實(shí)現(xiàn)電路的切換與控制。

02繼電器的分類與特性

? 電磁繼電器

電磁繼電器通過鐵芯、線圈等組件實(shí)現(xiàn)電路通斷，其“常開、常閉”觸點(diǎn)狀態(tài)在線圈通斷電時(shí)變化。 電磁式繼電器，其核心組件包括鐵芯、線圈、銜鐵以及觸點(diǎn)簧片等。當(dāng)在線圈兩端施加電壓時(shí)，線圈中便會(huì)產(chǎn)生電流，進(jìn)而激發(fā)電磁效應(yīng)。這一效應(yīng)使得銜鐵在電磁力的作用下，克服返回彈簧的拉力，吸附于鐵芯，從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))吸合。

當(dāng)線圈斷電后，電磁吸力隨之消失，銜鐵在彈簧的反作用力下回到原位，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。這種吸合與釋放的過程，實(shí)現(xiàn)了電路中的通斷控制。

關(guān)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，我們可以這樣理解：在繼電器線圈未通電時(shí)，處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)被稱為“常開觸點(diǎn)”;而處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)則稱為“常閉觸點(diǎn)”。

? 熱敏干簧繼電器

熱敏干簧繼電器通過感溫磁環(huán)產(chǎn)生的磁力控制開關(guān)，無需線圈勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)溫度檢測與控制。 熱敏干簧繼電器，一種創(chuàng)新型的熱敏開關(guān)，以其獨(dú)特的溫度檢測和控制功能而備受矚目。其核心構(gòu)造包括感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片以及塑料襯底等組件。不同于傳統(tǒng)的電磁繼電器，熱敏干簧繼電器無需線圈勵(lì)磁，而是通過恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力來驅(qū)動(dòng)開關(guān)的動(dòng)作。這種磁力的提供與否，完全取決于感溫磁環(huán)的精密溫控特性。

固態(tài)繼電器利用隔離器件實(shí)現(xiàn)電隔離，按負(fù)載電源類型和開關(guān)型式可分為多種。 固態(tài)繼電器，這一四端器件，擁有兩個(gè)接線端作為輸入，另兩個(gè)則作為輸出，中間部分通過隔離器件實(shí)現(xiàn)了電的隔離。它可按負(fù)載電源類型分為交流和直流兩種，同時(shí)，根據(jù)開關(guān)型式，又可分為常開和常閉兩類。而在隔離型式上，則涵蓋了混合型、變壓器隔離型以及光電隔離型，其中光電隔離型最為常見。

03固態(tài)繼電器技術(shù)參數(shù)

? 基本技術(shù)參數(shù)

固態(tài)繼電器的技術(shù)參數(shù)涵蓋輸入輸出特性、開關(guān)特性及隔離性能，如額定工作電壓和直流電阻等。 固態(tài)繼電器作為重要的四端器件，其技術(shù)參數(shù)對(duì)于理解和應(yīng)用該器件至關(guān)重要。這些參數(shù)不僅包括輸入輸出特性，如輸入電壓范圍、輸出電流容量等，還包括開關(guān)特性，如開關(guān)速度、開關(guān)壽命等。此外，隔離性能也是評(píng)價(jià)固態(tài)繼電器的重要指標(biāo)之一。

額定工作電壓：這是指繼電器在正常工作狀態(tài)下，其線圈所需的具體電壓值。這一參數(shù)會(huì)因繼電器的型號(hào)差異而有所不同，可能是交流電壓，亦或是直流電壓。

直流電阻：這指的是繼電器線圈的直流電阻，可以通過使用萬能表來進(jìn)行測量。

吸合電流：吸合電流是指繼電器能夠穩(wěn)定產(chǎn)生吸合動(dòng)作所需的最小電流。在實(shí)際應(yīng)用中，為了確保繼電器的穩(wěn)定工作，通常需要給定的電流略高于吸合電流。同時(shí)，為了保護(hù)線圈，所加的工作電壓一般不應(yīng)超過其額定工作電壓的1.5倍，以防止過大電流導(dǎo)致線圈燒毀。

釋放電流：釋放電流是指使繼電器從吸合狀態(tài)返回到未通電的釋放狀態(tài)的最大電流。當(dāng)電流降至某一閾值以下時(shí)，繼電器便會(huì)發(fā)生這樣的切換。值得注意的是，這一電流值通常遠(yuǎn)低于吸合電流。

觸點(diǎn)切換電壓和電流：繼電器的觸點(diǎn)切換電壓和電流，是指繼電器在正常工作時(shí)所能安全控制的電壓和電流上限。超過此限制使用，可能導(dǎo)致繼電器的觸點(diǎn)損壞。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，必須確保所加載的電壓和電流始終在此范圍內(nèi)。

011. 六種繼電器▲ 1.1 電磁繼電器

電磁繼電器，作為繼電器的一種，其核心在于電磁效應(yīng)。在電路中，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場，進(jìn)而吸引觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。其使用方法廣泛，不僅適用于電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制，還廣泛應(yīng)用于通信、汽車、航空航天等領(lǐng)域。通過深入了解電磁繼電器的原理和應(yīng)用，我們能夠更好地利用這一關(guān)鍵電路組件。電磁繼電器通過電磁吸力實(shí)現(xiàn)電路控制，適用于電力保護(hù)、家電控制等領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)簡單但需定期維護(hù)。

▲ 工作原理

電磁繼電器通過電磁鐵的吸合作用，帶動(dòng)銜鐵運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而觸發(fā)觸點(diǎn)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制。

▲ 用途與特點(diǎn)

電磁繼電器在許多領(lǐng)域都有其重要的應(yīng)用，例如在家電控制方面，它可以用于空調(diào)、洗衣機(jī)等家電的開關(guān)控制;在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，它也發(fā)揮著不可或缺的作用。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，價(jià)格適中，但在長期使用后可能會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，需要定期維護(hù)和更換。

▲ 1.2 固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器，一種采用固體元器件來實(shí)現(xiàn)繼電功能的裝置，其工作原理與電磁繼電器截然不同。它利用電子元件的開關(guān)特性，通過微小的電流來控制較大的電流，從而實(shí)現(xiàn)電路的通斷。與電磁繼電器相比，固態(tài)繼電器具有更高的靈敏度、更長的使用壽命以及更穩(wěn)定的性能。固態(tài)繼電器依靠半導(dǎo)體元件控制電流切換，靈敏度高，壽命長，但代價(jià)是更高的成本與高溫性能下降風(fēng)險(xiǎn)。

▲ 工作原理

固態(tài)繼電器并非通過機(jī)械觸點(diǎn)來切換電路，而是借助半導(dǎo)體元件，諸如晶閘管或MOS管，來完成其開關(guān)功能。

▲ 用途與特點(diǎn)

它非常適用于需要高頻切換或精密控制的場合，例如溫控系統(tǒng)或PLC控制。固態(tài)繼電器的使用壽命相對(duì)較長，且在切換過程中不會(huì)產(chǎn)生火花，但由于其工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，因此需要配合散熱片來確保穩(wěn)定工作。

▲ 1.3 時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器，一種能夠根據(jù)設(shè)定時(shí)間延遲執(zhí)行電路切換的器件，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。其工作原理是，當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，繼電器會(huì)啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能，經(jīng)過預(yù)定的延時(shí)后，再執(zhí)行相應(yīng)的電路切換動(dòng)作。時(shí)間繼電器可延時(shí)執(zhí)行電路切換，精確控制時(shí)間，在電機(jī)啟動(dòng)、燈光控制等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

▲ 工作原理

時(shí)間繼電器通過延時(shí)電路來控制觸點(diǎn)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)通斷的功能。

▲ 用途與特點(diǎn)

時(shí)間繼電器廣泛應(yīng)用于電機(jī)啟動(dòng)的延時(shí)控制、燈光調(diào)控等領(lǐng)域，例如，樓梯燈的自動(dòng)關(guān)閉功能就依賴于時(shí)間繼電器的精準(zhǔn)定時(shí)。此外，時(shí)間繼電器還具備可調(diào)延時(shí)時(shí)間的特性，提供機(jī)械式和電子式兩種類型以滿足不同的應(yīng)用需求。

▲ 1.4 熱繼電器

熱繼電器，作為一種重要的電器元件，在電路中發(fā)揮著保護(hù)作用。其工作原理是基于電流的熱效應(yīng)，通過監(jiān)測電路中的電流變化來控制觸點(diǎn)的動(dòng)作。一旦電路中的電流超過設(shè)定值，熱繼電器會(huì)迅速切斷電路，從而起到保護(hù)作用。熱繼電器通過電流過載保護(hù)電路，主要用在電機(jī)保護(hù)，與熔斷器配合使用可實(shí)現(xiàn)全方位電路保護(hù)。

▲ 工作原理

熱繼電器通過監(jiān)測電路中的電流變化，利用雙金屬片受熱彎曲的特性，在檢測到過載時(shí)迅速切斷電路。

▲ 用途與特點(diǎn)

熱繼電器廣泛應(yīng)用于電機(jī)保護(hù)領(lǐng)域，能夠有效防止電機(jī)因過載而燒毀，確保電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。雖然熱繼電器的動(dòng)作相對(duì)較慢，但其對(duì)過載的敏感性使其成為電機(jī)保護(hù)的重要手段。

▲ 1.5 中間繼電器

中間繼電器是一種重要的控制元件，常用于電路中的信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳遞。其工作原理是利用電磁鐵的吸合作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的切換和控制。中間繼電器具有多種功能，如信號(hào)放大、電路隔離和邏輯轉(zhuǎn)換等，廣泛應(yīng)用于各種電路系統(tǒng)和自動(dòng)化控制領(lǐng)域。中間繼電器強(qiáng)化信號(hào)轉(zhuǎn)換，用于復(fù)雜控制電路，常在PLC擴(kuò)展中發(fā)揮作用。

▲ 工作原理

中間繼電器本質(zhì)上是對(duì)電磁繼電器的功能增強(qiáng)，它主要用于信號(hào)的放大以及多路控制。

▲ 用途與特點(diǎn)

中間繼電器在PLC輸出擴(kuò)展方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時(shí)，它也常被用于多路信號(hào)的切換。中間繼電器擁有多個(gè)觸點(diǎn)，這使得它非常適合應(yīng)用于復(fù)雜的控制電路中。

▲ 1.6 極化繼電器

極化繼電器，作為一種特殊的繼電器，其工作原理和結(jié)構(gòu)與中間繼電器有所不同。它利用外部控制信號(hào)來改變自身的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的切換或控制。極化繼電器基于外部控制信號(hào)改變狀態(tài)，適用于工業(yè)自動(dòng)化、通信等，必須用于直流電路。

▲ 工作原理

極化繼電器內(nèi)部裝有永磁體，其觸點(diǎn)的動(dòng)作方向會(huì)隨著電流方向的變化而改變。

▲ 用途與特點(diǎn)

極化繼電器常用于極性檢測和自動(dòng)換向等場合，例如在電動(dòng)車充電控制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它具有高靈敏度的特點(diǎn)，但需注意，極化繼電器僅適用于直流電路。