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1、彻底详解之继电器工作原理 2010-1-31 12:11:21 | Author: 盛方单片机 一、继电器的定义 继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。 二、继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开（如图1）。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。 释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即
2、 Kf= xf /xx 触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0 继电器的分类 继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。 一、按作用原理分 1电磁继电器 在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。 (3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后
3、，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。 (4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 (5)舌簧继电器：利用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能. 2.固态继电器 输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。 3.时间继电器 当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。 4.温度继电器 当外界温度达到规定值时而动作的继电器. 5.风速
4、继电器 当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。 6.加速度继电器 当运动物体的加速度达到规定值时，被控电路将接通或断开。 7.其它类型的继电器 如光继电器、声继电器、热继电器等。 二、按外形尺寸分 见表1。 表1 继电器外形尺寸分类 名 称 定 义 微型继电器 最长边尺寸不大于10mm的继电器 超小型继电器 最长边尺寸大于10mm，但不大于25mm的继电器 小型继电器 最长边尺寸大于25mm，但不大于50mm的继电器 三、按触点负载分 见表2。 表2 继电器触点负载分类 名 称 定 义 微功率继电器 小于0.2A的继电器。 弱功率继电器 0.2的继电器。 中功率继电器 210A的继电器
5、。 大功率继电器 10A以上继电器。 节能功率继电器 20A-100A的继电器 四、按防护特征分 见表3。 表3 继电器防护特征分类 名 称 定 义 密封继电器 采用焊接或其它方法，将触点和线圈等密封在金属罩内，其泄漏率较低的继电器 塑封继电器 采用封胶的方法，将触点和线圈等密封在塑料罩内，其泄漏率较高的继电器 防尘罩继电器 用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器 敞开继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器 五、按用途分 见表4。 表4 继电器用途分类 名 称 定 义 通讯继电器 （包括高频继电器） 该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境使用条件要求不高。 机床继电器 机床中使
6、用的继电器，触点负载功率大，寿命长。 家电用继电器 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。 汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高。固体继电器工作原理固体继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合，由固体器件实现负载的通断切换功能，内部无任何可动部件。尽管市场上的固体继电器型号规格繁多，但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。固体继电器的输入电路是为输
7、入控制信号提供一个回路，使之成为固体继电器的触发信号源。固体继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。固体继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路，目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光三极管、光双向可控硅、光二极管阵列(光伏)等。高频变压器耦合，是在一定的输入电压下，形成约10MHz的自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。固体继电器的输出电路是在触发信号的控制下，实现固体继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。目前，各种固体继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。
