本文主要是關(guān)于繼電器的相關(guān)介紹,并著重對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓5V以下的繼電器進(jìn)行了詳盡的闡述。
繼電器
繼電器(英文名稱(chēng):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(chēng)輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱(chēng)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(kāi)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。
主要作用
繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)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。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離,功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)部分)。
作為控制元件,概括起來(lái),繼電器有如下幾種作用:
1)擴(kuò)大控制范圍:例如,多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí),可以按觸點(diǎn)組的不同形式,同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通多路電路。
2)放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用一個(gè)很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。
3)綜合信號(hào):例如,當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí),經(jīng)過(guò)比較綜合,達(dá)到預(yù)定的控制效果。
4)自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè):例如,自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程序控制線(xiàn)路,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
元件符號(hào)
因?yàn)槔^電器是由線(xiàn)圈和觸點(diǎn)組兩部分組成的,所以繼電器在電路圖中
的圖形符號(hào)也包括兩部分:一個(gè)長(zhǎng)方框表示線(xiàn)圈;一組觸點(diǎn)符號(hào)表示觸點(diǎn)組合。當(dāng)觸點(diǎn)不多電路比較簡(jiǎn)單時(shí),往往把觸點(diǎn)組直接畫(huà)在線(xiàn)圈框的一側(cè),這種畫(huà)法叫集中表示法。
電符號(hào)和觸點(diǎn)形式:
繼電器線(xiàn)圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方框符號(hào)表示,如果繼電器有兩個(gè)線(xiàn)圈,就畫(huà)兩個(gè)并列的長(zhǎng)方框。同時(shí)在長(zhǎng)方框內(nèi)或長(zhǎng)方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法:一種是把它們直接畫(huà)在長(zhǎng)方框一側(cè),這種表示法較為直觀(guān)。另一種是按照電路連接的需要,把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫(huà)到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線(xiàn)圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào),并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼,以示區(qū)別。
為什么驅(qū)動(dòng)電壓5V以下的繼電器很少
這是因?yàn)殡妷涸降屠^電器的性能就越差,尤其是觸點(diǎn)的接觸和分離速度明顯變慢,而這又是繼電器最關(guān)鍵的性能。低電壓時(shí)為了保證觸點(diǎn)有足夠的接觸壓力,就要加大電流這又給控制板總加了負(fù)擔(dān)。
5v以下的都屬于電子電路上用的,要用5v帶那么大的電流有點(diǎn)危險(xiǎn),電壓還是低,對(duì)電流需求還高,吸合力不夠,而且不常用。
5V繼電器驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用
單片機(jī)輸出引腳高電平驅(qū)動(dòng)能力較弱;
處于高電平時(shí),驅(qū)動(dòng)能力弱(小于1mA),不能輸出足夠的電流驅(qū)動(dòng)繼電器。低電平時(shí),驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng),可以吸收較大的電流(幾十mA)。
若繼電器驅(qū)動(dòng)電流較?。ㄐ∮?0mA),可考慮采用單片機(jī)IO口用低電平直接驅(qū)動(dòng)(線(xiàn)圈一端接電源,另一端接IO口),必要的話(huà),采用兩個(gè)或多個(gè)IO口并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。
若采用高電平驅(qū)動(dòng),也可采用三極管放大后驅(qū)動(dòng),電路如下:
繼電器的分類(lèi)
1.按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)
1)電磁繼電器:利用輸入電路內(nèi)電路在電磁鐵鐵芯
與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
2)固體繼電器:指電子元件履行其功能而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的,輸入和輸出隔離的一種繼電器。
3)溫度繼電器:當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器。
4)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi),具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動(dòng)作來(lái)開(kāi),閉或轉(zhuǎn)換線(xiàn)路的繼電器
5)時(shí)間繼電器:當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí),輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線(xiàn)路繼電器。
6)高頻繼電器:用于切換高頻,射頻線(xiàn)路而具有最小損耗的繼電器。
7)極化繼電器:有極化磁場(chǎng)與控制電流通過(guò)控制線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)綜合作用而動(dòng)作的繼電器。繼電器的動(dòng)作方向取決于控制線(xiàn)圈中流過(guò)的的電流方向。
8)其他類(lèi)型的繼電器:如光繼電器,聲繼電器,熱繼電器,儀表式繼電器,霍爾效應(yīng)繼電器,差動(dòng)繼電器等。
2、按繼電器的外形尺寸分類(lèi)
1)微型繼電器
2)超小型微型繼電器
3)小型微型繼電器
注:對(duì)于密封或封閉式繼電器,外形尺寸為繼電器本體三個(gè)相互垂直方向的最大尺寸,不包括安裝件,引出端,壓筋,壓邊,翻邊和密封焊點(diǎn)的尺寸。
3、按繼電器的負(fù)載分類(lèi)
1)微功率繼電器
2)弱功率繼電器
3)中功率繼電器
4)大功率繼電器
4、按繼電器的防護(hù)特征分類(lèi)
1)密封繼電器
2)封閉式繼電器
3)敞開(kāi)式繼電器
5、按繼電器按照動(dòng)作原理可分類(lèi)
1)電磁型
2)感應(yīng)型
3)整流型
4)電子型
5)數(shù)字型等
6、按照反應(yīng)的物理量可分類(lèi)
1)電流繼電器
2)電壓繼電器
3)功率方向繼電器
4)阻抗繼電器
5)頻率繼電器
6)氣體(瓦斯)繼電器
7、按照繼電器在保護(hù)回路中所起的作用可分類(lèi)
1)啟動(dòng)繼電器
2)量度繼電器
3)時(shí)間繼電器
4)中間繼電器
5)信號(hào)繼電器
6)出口繼電器
繼電器的測(cè)試
繼電器是智能預(yù)付費(fèi)電能表中的關(guān)鍵器件,繼電器的壽命在某種程度上決定了電表壽命,該器件性能好壞對(duì)智能預(yù)付費(fèi)電能表運(yùn)行至關(guān)重要。而國(guó)內(nèi)、外繼電器生產(chǎn)廠(chǎng)家眾多,生產(chǎn)規(guī)模相差較大,技術(shù)水平相距懸殊,性能參數(shù)千差萬(wàn)別,因此,電能表生產(chǎn)廠(chǎng)家在繼電器檢測(cè)選型時(shí)必須有一套完善的檢測(cè)裝置,以保證電表質(zhì)量。同時(shí),國(guó)家電網(wǎng)也加強(qiáng)了智能電能表內(nèi)繼電器性能參數(shù)抽樣檢測(cè),同樣需要相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備,檢驗(yàn)不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的電表質(zhì)量。然而,目前繼電器檢測(cè)設(shè)備不僅檢測(cè)項(xiàng)目比較單一,檢測(cè)過(guò)程不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,檢測(cè)數(shù)據(jù)需要人工處理和分析,檢測(cè)結(jié)果具有各種隨機(jī)性、人為性,而且,檢測(cè)效率低,安全性也得不到保證 。
近兩年來(lái),國(guó)家電網(wǎng)逐步規(guī)范了電表技術(shù)要求,制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)范,這為繼電器參數(shù)檢測(cè)提出了一些技術(shù)難題,如繼電器的負(fù)載通斷能力、開(kāi)關(guān)特性測(cè)試等。因此,迫切需要研究一種設(shè)備,實(shí)現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的綜合檢測(cè) 。
根據(jù)繼電器性能參數(shù)測(cè)試要求,測(cè)試項(xiàng)目可以分為兩大類(lèi),一是不帶負(fù)載電流的測(cè)試項(xiàng)目,如動(dòng)作值、觸點(diǎn)接觸電阻、機(jī)械壽命;二是帶負(fù)載電流的測(cè)試項(xiàng)目,如觸點(diǎn)接觸電壓、電壽命、過(guò)負(fù)荷能力。
主要測(cè)試項(xiàng)目簡(jiǎn)單介紹如下:(1)動(dòng)作值。繼電器動(dòng)作時(shí)所需電壓值。(2)觸點(diǎn)接觸電阻。觸電閉合時(shí),兩觸頭之間的電阻值。(3)機(jī)械壽命。機(jī)械部分在不損壞的情況下,繼電器反復(fù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)。(4)觸點(diǎn)接觸電壓。觸電閉合時(shí),觸電回路中施加一定負(fù)載電流,觸點(diǎn)間電壓值。(5)電壽命。繼電器驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加額定阻性負(fù)載時(shí),每小時(shí)循環(huán)小于300次、占空比1∶4條件下,繼電器的可靠動(dòng)作次數(shù)。(6)過(guò)負(fù)荷能力。繼電器驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加1.5倍額定負(fù)載時(shí),動(dòng)作頻率(10±1)次/分條件下,繼電器可靠動(dòng)作次數(shù) 。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于繼電器的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。