继电器电路设计大全.pdf

目 录一、继电器（relay）的工作原理和特性.21、电磁继电器的工作原理和特性.32、热敏干簧继电器的工作原理和特性.33、固态继电器（SSR）的工作原理和特性.44、磁簧继电器.45、光继电器.4二、继电器主要产品技术参数.41、额定工作电压.5三、继电器测试.51、测触点电阻.52、测线圈电阻.63、测量吸合电压和吸合电流.64、测量释放电压和释放电流.6四、继电器的电符号和触点形式.61.动合型（H型）.62.动断型（D型）.73.转换型（Z型）.7五、继电器的选用.71.先了解必要的条件.72.查阅有关资料确定使用条件后.73.注意器具的容积。.7六、继电器技术的发展与分类.81继电器技术发展.82继电器分类.10七、继电器的作用.121）扩大控制范围.122）放大.123）综合信号.124）自动、遥控、监测.12八、继电器的选择.131按使用环境选型.132按输入信号不同确定继电器种类.133输入参量的选定.134根据负载情况选择继电器触点的种类和容量.135继电器的类型.14九、用途.14 1继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回 路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动 开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。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。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=o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。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/PO一、继电器（relay）的工作原理和特性2嘴像电也嘘电R 抬与m当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的 电器。可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及非电气量（如温度、压 力、速度等）继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加 上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力 吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开 触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返 回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而 达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样 来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通 状态的静触点称为“常闭触点”。2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由 感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧 继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提 供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。33、固态继电器(SSR)的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中 间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和 常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最 多。4、磁簧继电器磁簧继电器是以线圈产生磁场将磁簧管作动之继电器，为一种线圈传感装置。因 此磁簧继电器之特征、小型尺寸、轻量、反应速度快、短跳动时间等特性。当整块铁磁金属或者其它导磁物质与之靠近的时候，发生动作，开通或者闭合电 路。由永久磁铁和干簧管组成。永久磁铁、干簧管固定在一个不导磁也不带有磁性的 支架上。以永久磁铁的南北极的连线为轴线，这个轴线应该与干簧管的轴线重合或者 基本重合。由远及近的调整永久磁铁与干簧管之间的距离，当干簧管刚好发生动作(对 于常开的干簧管，变为闭合；对于常闭的干簧管，变为断开)时，将磁铁的位置固定 下来。这时，当有整块导磁材料，例如铁板同时靠近磁铁和干簧管时一，干簧管会再次 发生动作，恢复到没有磁场作用时的状态；当该铁板离开时，干簧管即发生相反方向 的动作。磁簧继电器结构坚固，触点为密封状态，耐用性高，可以作为机械设备的 位置限制开关，也可以用以探测铁制门、窗等是否在指定位置。5、光继电器光继电器为AC/DC并用的半导体继电器，指发光器件和受光器件一体化的器件。输入侧和输出侧电气性绝缘，但信号可以通过光信号传输。其特点为寿命为半永久性、微小电流驱动信号、高阻抗绝缘耐压、超小型、光传 输、无接点等。主要应用于量测设备、通信设备、保全设备、医疗设备等。二、继电器主要产品技术参数41、额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，也就是控制电路的控制电压。根据继 电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2、直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大 于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超 过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度 时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5、触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。三、继电器测试1、测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0,（用更加精确方式 可测得触点阻值在100毫欧以内）；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以 区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。52、测线圈电阻可用万能表RX10Q档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路 现象。3、测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流 表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多儿次而求平均值。4、测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到 继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多儿次而取得平均的 释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的1050%,如 果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳 定性造成威胁，工作不可靠。四、继电器的电符号和触点形式继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个 并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的 触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另 一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继 电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式：1.动合型（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。62.动断型（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表不。3.转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点 O线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点 就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触 点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“Z”表示。五、继电器的选用1.先了解必要的条件控制电路的电源电压，能提供的最大电流；被控制电路中的电压和电流；被控电路需要儿组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电 压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合 是不稳定的。2.查阅有关资料确定使用条件后可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依 据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。3.注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。7六、继电器技术的发展与分类1继电器技术发展微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速 发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发 展起到促进作用。微电子技术和超大规模IC的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是小型 化和片状化。如IC封装的军用TO5(8.5X8.5X7.0mm)继电器，它具有很高的抗振 性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和 射频干扰。计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将 迅速发展。80年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器进行控缶U,继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工 业机器人目前以每年3.5%的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生 产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速 发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤继电器、舌簧 管光纤开关等新型继电器。光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运 行，目前已试制出双稳态继电器。为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的0.1PPM降 至0.01PPM；载人空间站则要求达到0.001PPM。耐温要达到200以上，耐振要求高 于490m/s,同时应能承受2.32X10(4)C/Kg的a射线辐射。为满足空间要求，必须 加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性 材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持继电器、温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继电器。8随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和 表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有510年前的 1/41/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的继电 器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本F ujitsu Takamisawa公司 生产的一种BA系列超密集信号继电器的大小只有14.9(W)X 7.4(D)X 9.7(H)mm,主要 用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装 继电器的体积仅为14(W)X9(D)X6.5(H)mm。在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本F ujits u TaKamisawa推出的JV系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5(W)X10(D)X12.5(H)mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝 缘性能达到5kV。日本NEC推出的MR82系列功率继电器的功耗只有200mW。在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路 可使其具有更多的功能。随着S0P技术(Small Outline Package)的突破，生产厂家 有可能把越来越多的功能集成到一起。而继电器与微处理器的组合将具备更广泛的专 门控制功能，从而实现高智能化。新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类继电器 竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下，特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等继电器的性能将日臻完善。电磁继电器(EMR)从最初使用电话继电器算起，至今已有150多年的历史了。伴 随着电子工业的发展，特别是20世纪70年代初期光耦合技术的突破，使固态继电器(SSR,亦称电子继电器)异军突起。同传统继电器相比，它具有寿命长、结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固态继电器没有机械开关，而且具有诸如与微处理器高度 兼容、速度快、抗冲击、耐振、低漏电等重要特性。同时由于这种产品没有机械接 点，不产生电磁噪声，从而不需要附加诸如电阻和电容等元件来保持静音。而传统继 电器则需要这些附加元件，因此，传统继电器往往笨重而复杂，且成本较高。今后，小型密封继电器市场开发的重点是与IC兼容的TO5继电器和1/2晶体罩 继电器。军用继电器将加速向工业/商业化转移。美国军用继电器约占继电器总额的 20%。通用继电器市场继续向小型、薄型和塑封方向发展。小型印制板用继电器仍将 是通用继电器市场发展的主流产品，固体继电器将更趋广泛，价格将继续下降，并向 9高可靠、小体积、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性靠拢。舌簧继电器市场将继续扩大。表面安装继电器的应用领域和需求量将呈上升之势2继电器分类按作用原理分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，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.风速继电器当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。106.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。按外形尺寸分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的继电器按触点负载分微功率继电器 小于0.2A的继电器。弱功率继电器0.22 A的继电器。中功率继电器210A的继电器。大功率继电器10A以上继电器。节能功率继电器20A-100A的继电器按防护特征分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按用途分通讯继电器（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、抗振性向O11七、继电器的作用继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控 制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量 进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用：1）扩大控制范围多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。2）放大灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电 路。3）综合信号当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的 控制效果。4）自动、遥控、监测自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化 运行。工厂专业生产各式时间继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液位继 电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计时器 计数器 继电器等。继电器实质是一种传递信号的电器，它根据输入的信号达到不同的控制目的。继电器一般是用来接通和断开控制电器（电动机）如在直流电动机里的电流继电器，当电流过小或过大时，它检测到这种电流信号 后便控制电动机的启停还有如热继电器，如电动机长期过载而使温度过高时，它便控制电动机停止12八、继电器的选择1按使用环境选型使用环境条件主要指温度（最大与最小）、湿度（一般指40c下的最大相对湿度）、低气压（使用高度1000米以下可不考虑）、振动和冲击。此外，尚有封装方式、安 装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同，继电器承受的环境力学条 件各异，超过产品标准规定的环境力学条件下使用，有可能损坏继电器，可按整机的 环境力学条件或高一级的条件选用。对电磁干扰或射频干扰比较敏感的装置周围，最好不要选用交流电激励的继电 器。选用直流继电器要选用带线圈瞬态抑制电路的产品。那些用固态器件或电路提供 激励及对尖峰信号比较敏感地地方，也要选择有瞬态抑制电路的产品。2按输入信号不同确定继电器种类按输入信号是电、温度、时间、光信号确定选用电磁、温度、时间、光电继电器，这是没有问题的。这里特别说明电压、电流继电器的选用。若整机供给继电器线圈是 恒定的电流应选用电流继电器，是恒定电压值则选用电压继电器。3输入参量的选定与用户密切相关的输入量是线圈工作电压（或电流），而吸合电压（或电流）则 是继电器制造厂控制继电器灵敏度并对其进行判断、考核的参数。对用户来讲，它只 是一个工作下极限参数值。控制安全系数是工作电压（电流）/吸合电压（电流），如果在吸合值下使用继电器，是不可靠的、不安全的，环境温度升高或处于振动、冲 击条件下，将使继电器工作不可靠。整机设计时，不能以空载电压作为继电器工作电 压依据，而应将线圈接入作为负载来计算实际电压，特别是电源内阻大时更是如此。当用三极管作为开关元件控制线圈通断时一，三极管必须处于开关状态，对6VDC以下 工作电压的继电器来讲，还应扣除三极管饱和压降。当然，并非工作值加得愈高愈好，超过额定工作值太高会增加衔铁的冲击磨损，增加触点回跳次数，缩短电气寿命，一 般，工作值为吸合值的L5倍，工作值的误差一般为10%。4根据负载情况选择继电器触点的种类和容量13国内外长期实践证明，约70%的故障发生在触点上，这足见正确选择和使用继电 器触点非常重要。触点组合形式和触点组数应根据被控路实际情况确定。常用的触点组合形式见 表6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对一，由于接通时触点回跳次数少和触点 烧蚀后补偿量大，其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换触点组中的动断触点 对要高，整机线路可通过对触点位置适当调整，尽量多用动合触点。根据负载容量大小和负载性质（阻性、感性、容性、灯载及马达负载）确定参数 十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一般说，继电器 切换负荷在额定电压下，电流大于100mA、小于额定电流的75%最好。电流小于100mA 会使触点积碳增加，可靠性下降，故100mA称作试验电流，是国内外专业标准对继电 器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力，用于 切换50mV、50u A以下负荷的继电器订货，用户需注明，必要时应请继电器生产厂协 助选型。继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时，其触点负载能力 将发生变用，用户可参照表8变换触点负载电流。5继电器的类型信号继电器其他继电器热继电器干簧式继电器大功率继电器时间继电器 直流电磁继电器 中间继电器 汽车继电器 交流电磁继电器 固态继电器 极化继电器 磁保持继电器 温度继电器 电磁类继电器 延时继电器 步进继电器 真空继电器 混 合电子继电器斩波器九、用途微机继电保护测试仪可对现场各种继电器，保护及安全自动装置进行定检，并可 模拟各种复杂瞬时性，永久性，转换性故障进行整组试验。可实时保存测试数据，显 示失量图，绘制各种特性曲线，联机打印报表等。14美的家用空调国内事业部设计规范规范编号：QMN-J33.226-2009继电器驱动电路设计指引（发布日期:2009-05-04）1范围本设计指引对继电器驱动电路的电路原理，各器件的参数计算选择，相关技术要求和实际使用中 的有关问题进行了阐述。本设计指引适用于美的家用空调国内事业部的继电器驱动电路的设计。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。QMN-J52.058 继电器（原标准号05.144）QMN-J52.007 双极型晶体三极管技术条件（原标准号05.159）3定义无4总述在空调电控上，常用继电器线圈工作电压为12VDC,一般用两种电路驱动继电器：晶体管驱动电 路和集成电路2003驱动。下面分别介绍这两种驱动电路。5电路原理5.1继电器简单介绍5.1.1基本概念继电器是一种当输入量变化到某一定值时，其触头（或电路）即接通或分断交直流小容量控制回路 的自动电器。5.1.2主要技术参数5.1.2.1额定参数5.1.2.1.1工作电压（电流）足以保持继电器衔铁在吸合位置，触头在其工作位置所需的线圈电压（电流）值。5.1.2.1.2吸合电压（电流）使继电器可靠吸合，从而使其触头动作的线圈电压（电流）值。1美的家用空调国内事业部设计规范 规范编号：QMN-J33.226-20095.1.2.1.3释放电压（电流）衔铁和触头开始返回到原始位置的线圈电压（电流）值。5.1.2.2时间特性5.1.2.2.1动作时间指从接通电源到继电器的承受机构起，至继电器的常开接点闭合为止所经过的时间。继电器的动 作时间，通常由起动时间和运动时间两部分组成，前者是从接通电源到衔铁开始运动的时间间隔。后 者是由衔铁开始运动到常开接点闭合为止的时间间隔。5.1.2.2.2返回）时间指从断开电源（或将继电器线圈短路）起，至继电器的常闭接点闭合为止，所经过的时间。返回I 时间也是由两部分组成，即返回起动（或称触头）时间和返回运动时间，前者是从断开电源起至衔铁 开始运动的时间间隔。后者则是衔铁开始运动到常闭接点闭合的时间间隔。5.1.2.3接触电阻从继电器引出端测得的一组闭合触点间的电阻值。5.1.2.4 寿命继电器在规定的环境条件和触点负载下，按产品技术标准要求，能够正常工作的最少次数。5.1.2.5 温升当电流流过线圈时,由于铜线损失线圈的温度升高，会引起线圈电阻变化。5.1.3工作原理永久磁铁1.释放2,从释放到吸动的过渡（加上工作电压）永久磁铁图1由永久磁铁保持释放状态，加上工作电压后，电磁感应使衔铁与永久磁铁产生吸引和排斥力矩,产生向下的运动，最后达到吸合状态。5.1.4继电器的选型指南恰当的降额使用继电器，可以提高继电器的使用寿命和可靠性，但降至100毫安或微安级时应慎 重。现在我司使用继电器主要有5A,10A,16A,20A,30Ao 一般情况下继电器应用场合如下表:负载使用的继电器备注常规小功率挂机压缩机20A建议触点端接阻容模块常规2匹柜机压缩机30A/常规3匹柜机压缩机交流接触器5A建议触点端接阻容模块2美的家用空调国内事业部设计规范 规范编号：QMN-J33.226-2009（注：上表仅供参考，实际应用时应根据具体负载功率及功率因数选择继电器）5.2电路原理5.2.1晶体管驱动驱动电路5.2.1.1电路原理图当晶体管用来驱动继电器时，推荐用NPN三极管。具体电路如下：四通阀5A建议触点端接阻容模块小功率抽头电机5A建议触点端接阻容模块小功率挂机电辅热10A/单相柜机电辅热20A/16A/三相柜机电辅热16A/同步电机5A建议触点端接阻容模块柜机开关门同步电机5A两个继电器触点端需接124电容，两个继电器 的开关需延时处理RL15.2.1.2工作原理简介当输入高电平时，晶体管T1饱和导通，继电器线圈通电，触点吸合。当输入低电平时，晶体管T1截止，继电器线圈断电，触点断开。5.2.1.3电路中各元器件的作用晶体管T1为控制开关。电阻R1主要起限流作用，降低晶体管T1功耗。电阻R2使晶体管T1可靠截止。二极管D1反向续流，为三极管由导通转向关断时为继电器线圈中的提供泄放通路,并将其电压箝 位在+12V上。3美的家用空调国内事业部设计规范 规范编号：QMN-J33.226-20095.2.1.4各元器件的选型5.2.1.4.1选择驱动继电器的晶体管T1在确定使用哪种继电器之后和熟悉它的额定值之后，选择驱动继电器的晶体管。5.2.1.4.1.1 从继电器的产品目录或数据表，查明以下的特性：额定电压：_VDC额定电流：mA线圈电阻：通过上述几个参数即可得出所要选用晶体管的集电极电流L：选取L心（继电器的额定电压/线圈电阻）X2*=_A（*此安全系数必须由用户确定，在空调电控上，一般选取的安全系数22）5.2.1.4.1.2 通过确定抑制浪涌的部件，得到驱动继电器的晶体管的介质强度。（在使用二极管的情况下Vcbo Vceo=继电器的额定电压X 2*=_V（*此安全系数必须由用户确定，在空调电控上，一般选取的安全系数22）空调电控上常用的继电器额定电压一般为12V,如12V经稳压得到，一般选取VcbogVceo224V；部分控制器采用的+12VDC电压直接由变压器整流后得到，未进行稳压处理，应根据电源电压在264V 下，实际整流后的电压值来计算。有三相机的产品还要考虑电源电压380V的情况。5.2.1.4.1.3对于晶体管放大倍数B 一般选择在120240之间。5.2.1.4.1.4在选定了晶体管以后，考虑其功耗：总功率功耗Pt=集电极功耗Pc+基极功耗Pb一般来说，基极功耗Pb相对集电极功耗较小，可忽略不计。Pt仁集电极功耗Pc=VceXIc晶体管工作在饱和区时，VceWVbe（Vbe约为0.7V）,因此，可取Vce=0.4V计算功耗，晶体管总 功率功耗Pt仁集电极功耗Pc=VcEXIc40mW（Ic 100mA）。一般情况下驱动继电器的晶体管须选插件封装。5.2.1.4.2选择限流电阻R1必须选择适当R1时一，使晶体管T1工作在饱和区。理论上，当Ib=5V/R12Ibs=1c/B时，晶体管T1工作在饱和区。因此在选取R1时，必须满足这一点R1W5/（Id B）o一般选取R1阻值，保证基极电流在L5mA左右。具体选值根据继电器实际情况而定。根据我司 现在使用的继电器，一般情况下选取2KQ。5.2.1.4.3选择电阻R2当MCU与晶体管相隔15cm以上时，需加上电阻R2,一般选取R2阻值为5.1K。5.2.1.4.4选择二极管D1一般选取二极管4148。5.2.2集成电路驱动电路4美的家用空调国内事业部设计规范 规范编号：QMN-J33.226-2009目前已使用多个驱动晶体管集成的集成电路，使用这种集成电路能简化驱动多个继电器的印制板 的设计过程。现在我司所用驱动继电器的集成电路主要有TD62003AP。下面就TD62003AP介绍一下 采用集成电路驱动继电器的电路。TD62003AP集成电路详细资料见后附TOSHIBA INTEGRATEDCIRUIT资料5.2.2.1电路原理图11 6 o 102 03 04 05 06 07 COMMONO 31 121 11 10 95.2.2.2工作原理简介当2003输入端为高电平时，对应的输出口输出低电平，继电器线圈两端通电，继电器触点吸合;当2003输入端为低电平时，对应的输出口呈高阻态，继电器线圈两端断电，继电器触点断开。同一片2003不能同时驱动两种不同电压的负载，包括继电器。如一个5V的继电器和一个12V 的继电器，其驱动端口不能选择在同一片2003上，防止由于电压不同，造成2003的钳位二极管上产 生反向电压，使钳位二极管击穿。5.2.2.3电路中各元器件的作用2003直接驱动继电器，在2003中已集成有起到反向续流作用的二极管。5.2.2.4各元器件的选型一般选用2003驱动继电器。现在常用的型号为TD62003APo本标准由家用空调事业部技术研发中心技术管理室标准化管理提出及归口。本标准由家用空调事业部电控电器开发部门主要负责起草。本标准主要起草人：高璋、鲍殿生。本标准于2009年4月第一次修订，主要修订人：康建珂，肖志平。2009年4月第一次修订说明：1.增加三极管CE极击穿电压需考虑380V的说明；2.增加驱动三极管须使用插件封装的说明；3.要求必须增加BE极电阻；4.增加一片2003不能驱动不同电压继电器的说明。5.删除用PNP管驱动的电路。6.增加5.1.4继电器选型指南。5本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件。2005-2007,版权所有,仅供试用。用PNP管驱动继电器电路分析与验证用PNP管驱动继电器电路分析与验证元件参数三极管：9012继电器：DC12V,66.7mA,180。电路一：不好K1估且我们不算R1的阻值为多大，假设我们现在使Q1基极电流最大，取Rl=0；当控制信号 电压为0时，QI eb极的电压为0.7V,同样ec极电压也为0.7V,而9012的管子在完全饱合的 情况下ec极电压应为0.2V。很显然该管工作在非完全饱合状态；继电器上最大限度也只能 获得1L3V的电压。要想管子完全饱合，基极电流要足够大，那么基极需要电压为-0.7V以下。电路二：好本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件。2005-2007,版权所有,仅供试用。+12GND再来看看该电路当控制端电压为0时，Q1基极电压为(12-O.7=1L3V),改变R1的大小便可改变基极电流，当 基极电流足够大时，三极管饱合。为了验证以上的分析，我们搭了一个电路，R1取4.7K,此时基极电流为2.4ma,测得QI ec 电压为0.2 V,继电器两端电压为11.8Vo注意：R1的取值不能太小，要保证基极电流在安全范围，也不能太大，要保证三极管能完 全饱合，这个可以通过电压和电阻算出来。第一种电路能工作，那是因为继电器有较宽的电压范围，有时它欠电压也能勉强工作，但状 况是不稳定的，因此我们在设计时不建议采用这种方式。正确的电路应该是电路二，正确的连接方式，大小合适的基极电阻才能保证设计的合理和稳 定性。最后注明一下，本次实验采用的12V继电器，因此该电路的控制极不能直接用单片机10 口 驱动，否则会关不断。若选用5V继电器则可以，原理同上一样。24V继电器的驱动电路2K?说明：VCC 是5V继电器串联RC电路：这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了 吸合时间，串联上RC电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电 压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从 而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电 阻R起限流作用。基极和发射极的电阻的作用是：在没有正向偏置电压的情况下，保证基极的电压为零，防止 三极管的受外部的干扰而误导通，其实就是为了保证可靠性。具体的阻值的大小倒不绝对，10K、100K都可以的，只是起到下拉的作用，电流非常很小 的。此继电器驱动电路已经验证通过，开和关状态良好，实际应用中最好把5V、24V两组直 流电源的地分开，再配合光藕实现真正的隔离效果。但由于项目要求，继电器的切换速度跟不上，已经取消次此切换方案。此驱动大家可以参考下用在实际的设计中。继电器电路小改进继电器常安装在电器设备的内部，其工作状态不直观，笔者将其作如下图改进。在线圈两端 接发光二极管VD1,当控制电压为正时，三极管导通，继电器J吸合，同时发光二:极管被 点亮，表明继电器线圈已加上电源。发光二极管可装在外壳显眼之处。继电罂电路小改进 http:/继电器的正确使用1、继电器额定工作电压的选择继电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。在使用继电器时，应该首先考虑所在 电路（即继电器线圈所在的电路）的工作电压，继电器的额定工作电压应等于所在电路的工作 电压。一般所在电路的工作电压是继电器额定工作电压的0.86。注意所在电路的工件电压千 万不能超过继电器额定工作电压，否则继电器线圈容易烧毁。另外，有些集成电路，例如 NE555电路是可以直接驱动继电器工作的，而有些集成电路，例如COMS电路输出电流小，需要加一级晶体管放大电路方可驱动继电器，这就应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额 定工作电流。2、触点负载的选择触点负载是指触点的承受能力。继电器的触点在转换时可承受一定的电压和电流。所以在使 用继电器时，应考虑加在触点上的电压和通过触点的电流不能超过该继电器的触点负载能 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件。2005-2007,版权所有,仅供试用。力。例如，有一继电器的触点负载为28V(DC)xlOA,表明该继电器触点只能工作在直流电 压为28V的电路上，触点电流为10A,超过28V或10A,会影响继电器正常使用，甚至烧毁 触点。3、继电器线圈电源的选择这是指继电器线圈使用的是直流电(DC)还是交流电(AC)。通常，初学者在进行电子制作活 动中，都是采用电子线路，而电子线路往往采用直流电源供电，所以必须是采用线圈是直流 电压的继电器。2.晶体管驱动电路当晶体管用来驱动继电器时，必须将晶体管的发射极接地。具体电路如下:2.1 工作原理简介NPN晶体管驱动时：当晶体管T1基极被输入高电平时，晶体管饱和导通，集电极变为低电平，因此继电器线圈通电，触点RL1吸合。当晶体管T1基极被输入低电平时，晶体管截止，继电器线圈断电，触点RL1断开。PNP晶体管驱动电路目前没有采用，因此在这里不作介绍。2.1 电路中各元器件的作用：晶体管T1可视为控制开关，一般选取VCBOVCEON24V,放大倍数。一般选择在120240之间。电阻R1主要起限流作用，降低晶体管T1功耗，阻值为2 KQ。电阻R2使晶体管T1)可靠截止，阻值为5.1KQ。二极管D1反向续流，抑制浪涌，一般选1N4148即可、12V继电器驱动电路本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件。2005-2007,版权所有,仅供试用。【模块电路】继电器驱动应用二、实验原理什么是继电器呢？这个东西很常见，在电子设备以