继电器是一种用电流控制的开关装置是各种自动控制电路中必不可少的执行器件在这一节中,我们将介绍继电器的构造和工作原理,并用继电器制作延时开关电路一、继电器简介一、继电器简介(一)继电器的构造和工作原理电磁继电器是一种常见的继电器,其中 4098 型超小型继电器使用最为广泛图 3-24 是这种继电器的结构示意图图 3—24 4098 型继电器继电器的工作原理是,当继电器线圈通电后,线圈中的铁芯产生强大的电磁力,吸动衔铁带动簧片,使触点 1、2 断开,1、3 接通当线圈断电后,弹簧使簧片复位,使触点 1、2 接通,1、3 断开我们只要把需要控制的电路接在触点 1、2 间(1、2 称为常闭触点)或触点 1、3 间(称为常开触点),就可以利用继电器达到某种控制的目的4098 型继电器线圈的工作电压有 3 伏、6 伏、9伏、12 伏等多种规格吸合时线圈中通过的电流约为 50 毫安左右,触点间允许通过的电流可达 1 安培(250 伏)二)继电器的检测1.可用万用表欧姆档 R×100 档测量继电器线圈的电阻4098(6V)继电器线圈的电阻约为 100 欧姆左右如电阻无限大,说明线圈已断路,若电阻为零,则说明线圈短路,均不可使用。
2.将线圈引脚 4、5 两端加上直流电压逐渐升高电压,当听到“塔”的一声,衔铁吸合时电压值为继电器吸合电压此电压值应小于工作电压值继电器吸合后,再逐渐降低电压,再听到“咯”的一声释放衔铁时,衔铁复位;一般释放电压应为吸合电压的 1/3 左右,否则继电器工作将不可靠第二项检测,可在老师下去做二、延时开关电路的制作二、延时开关电路的制作 延时开关电路如图 3—25 图3—25 延时开关电路(一)工作原理将电源开关 K2 闭合,再按下按钮开关 K1,这时,晶体二极管 V1、V2 导通,继电器吸合同时电源对电容器 C 充电当 K1 断开后由于 C 已被充电,它将通过 R 和 V1V2 放电,从而维持三极管继续导通,继电器仍然吸合经过一段时间的放电,C 两极间电压下降到一定值时,不足以维持三极管继续导通,继电器才释放从 K1 断开到继电器释放的时间间隔称为延时时间它决定于 R 和 C 的大小一般C为100 微法时,调节可调电阻器R可获得 10 秒至 90 秒的延时时间若C取 1000 微法,则延时时间可达5 分钟以上继电器上并联的二极管起保护作用,防止继电器断电释放时,由于自感产生高电压损坏晶体三极管。
二)印刷电路板和元件规格延时开关电路的印刷电路板如图 3 一 26(A)实物图见图 3—26(B)元件规格:J继电器 4098 型工作电压 6V V1V2晶体三极管 9014 VD 晶体二极管 2CP10 或 1N4001 R可调电阻器100k C 电解电容器 100u/6V K1按钮开关三)焊接电路1.将各元件做焊前处理、镀锡2.焊接继电器将继电器插入印刷板上对应的小孔将 5 个引脚焊好注意焊接时间要尽量短些,焊点应圆而小3.焊接R和C、可调电阻器R可如图 3-27 焊好后再插入印刷电路板焊接电解电容器 C 焊接时要注意正负引脚位置图 3—26 印刷电路图和实物图4·焊接二极管 VD注意正负引脚位置,不可焊反焊接时间尽量短些5·焊接三极管 V1V2注意认清三极管三个极 b、c、e不可焊错6·焊接电源引线和按钮开关引线,并接好按钮开关 K1三、延时开关的调试和应用三、延时开关的调试和应用 1.检查印刷板上各焊点的焊接情况注意虚焊和假焊邻近的焊点间应清理干净,防止焊点间短路2.将可调电阻器 R 活动触点调在中间位置接通 6v 电源(可用 2 个 3V 的电源串联)3.按一下按钮开关,这时应听到“嗒”的一响。
继电器吸合几十秒钟后,应再听到“嗒”的一响,继电器释放 说明延时开关工作正常如想改变延时时间,可调整 RR 越大,延时时间越长若要求延时时间大于这个电路的最长延时时间,可将 C 换为容量更大些的电解电容器4.延时开关的应用延时开关可用于控制灯泡图 3 一 25 中介绍了两种不同韵情况1)若要控制 6V、0.3A 小灯泡,可按图 A 接线·在印刷板上将继电器 1.4 脚用导线接通(导线直接焊在印刷板铜箔上),小灯泡可接在继电器 3 端和电源负极之间这时若按一下按钮开关,小灯泡发光,延时几十秒后自动熄灭2)若要控制 220V40w 照明灯,可参考图 B 的接法将印刷电路板上 A、C 两端做为开关由于电路使用 220v 交流电,安装时要特别注意安全应在老师指导下操作电路板应封装在绝缘盒中,才可以使用延时开关装置,可安装在楼道、楼梯中用于夜间照明,可做到“人走灯灭”也可用于暗室冲洗照片时的曝光箱的光源,可控制曝光时间四、自动控制开关电路四、自动控制开关电路 将延时开关电路稍做改动,可制成自动控制开关一)光控开关电路光控开关电路如图 3 一 28感光元件采用 2cu 型光电二极管光电二极管的电阻值随光照强度的增大而减小。
调节 R 可动触点的位置,可在一定光照强度下,使晶体管 V1V2导通继电器吸合电解电容器 C 起延时作用,防止在临界状态下,继电器工作不稳定R 可调节临界光照强度值,其可动触点越向上调,启动光控开关的光强临界值越小,光控开关越灵敏(注意,可动触点不能置于最下端)光控开关可用来控制电灯”若用常闭触点1和 2,可形成“天亮灯熄”的控制作用若使用常开触点1和 3,可形成“光照灯亮”的控制作用图 3-27 可调电阻器焊法 图 3—28 光控开关电路 (二)温控开关电路温控开关电路如图 3—29图3—29 温控开关电路 感温元件为 kF-12 型热敏电阻这类热敏电阻具有负温度系数其电阻值随温度升高而减小调节好 R 的阻值可使晶体管 V1V2在热敏电阻处于某一温度值时导通而使继电器吸合达到用温度控制开关的目的R 可调定临界温度值温控开关可用其常开触点控制电风扇天热时,温度升高到某一值时,电风扇可自动开启也可用常闭触点控制电热器,温度低时加热,温度高时,自动关闭在要求不太高的场合光电二极管和热敏电阻均可用三极管 3A×81 或 3A×31 挫去外壳顶部后代替尤其是玻壳的 3A×81,刮去玻壳外的黑漆,用其 c、e 两极即可代替光电二极管。
也可直接用 c、e 极代替热敏电阻焊掺前,可用万用表欧姆档测试三极管的极间电阻,可调节光照强度(靠近电灯)或温度(靠近电烙铁),挑选电阻值随光照和温度变化较大者即可自动开关电路的印刷电路板可参考图 3-27 设计和制作。