繼電器的正確使用及驅動控制電路設計

繼電器的正確使用及驅動控制電路設計

 繼電器的正確使用
1、繼電器額定工作電壓的選擇
繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項技術參數。在使用繼電器時，應該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應等於所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓，否則繼電器線圈容易燒毀。另外，有些集成電路，例如NE555電路是可以直接驅動繼電器工作的，而有些集成電路，例如COMS電路輸出電流小，需要加一級晶體管放大電路方可驅動繼電器，這就應考慮晶體管輸出電流應大於繼電器的額定工作電流。
2、觸點負載的選擇
觸點負載是指觸點的承受能力。繼電器的觸點在轉換時可承受一定的電壓和電流。所以在使用繼電器時，應考慮加在觸點上的電壓和通過觸點的電流不能超過該繼電器的觸點負載能力。例如，有一繼電器的觸點負載為28V(DC)×10A，表明該繼電器觸點只能工作在直流電壓為28V的電路上，觸點電流為10A，超過28V或10A，會影響繼電器正常使用，甚至燒毀觸點。
3、繼電器線圈電源的選擇
這是指繼電器線圈使用的是直流電(DC)還是交流電(AC)。通常，初學者在進行電子製作活動中，都是採用電子線路，而電子線路往往採用直流電源供電，所以必須是採用線圈是直流電壓的繼電器。
能直接帶動繼電器工作的CMOS集成塊電路
電阻為750Ω）。現將CD4066 CMOS集成塊帶動繼電器的工作原理分析如下：
　　

CD4066是一個四雙向模擬開關，集成塊SCR1～SCR4為控制端，用於控制四雙向模擬開關的通斷。當SCR1接高電平時，集成塊①、②腳導通，＋12V→K1→集成塊①、②腳→電源負極使K1吸合；反之當SCR1輸入低電平時，集成塊①、②腳開路，K1失電釋放，SCR2～SCR4輸入高電平或低電平時狀態與SCR1相同。
本電路中，繼電器線圈的兩端均反相併聯了一隻二極體，它是用來保護集成電路本身的，千萬不可省去，否則在繼電器由吸合狀態轉為釋放時，由於電感的作用線圈上將產生較高的反電動勢，極容易導致集成塊擊穿。並聯了二極體后，在繼電器由吸合變為釋放的瞬間，線圈將通過二極體形成短時間的續流迴路，使線圈中的電流不致突變，從而避免了線圈中反電動勢的產生，確保了集成塊的安全。

低電壓下繼電器驅動電路

　　常常因為電源電壓低於繼電器的吸合電壓而使其不能正常工作，事實上，繼電器一旦吸合，便可在額定電壓的一半左右可靠地工作。因此，可以在開始時給繼電器一個啟動電壓使其吸合，然後再讓其在較低的電源電壓下工作，如圖所示的電路便可實現此目的。
工作原理：

如圖所示。V1為單結晶體管BT33C，它與R1、R2、R3和C1組成一個張弛式振蕩器，SCR為單向可控硅，按下啟動按鈕AN1后，電路通電，因為SCR無觸發電壓，所以不導通，繼電器J不動作，電源通過R4和VD1給電容
製作本電路時，一般可取繼電器的額定電壓為電源電壓的1.5倍左右，一般情況下，任何型號的單向可控硅（或雙向可控硅）皆可滿足本電路需要。V2、C1、C3的耐壓視電源電壓的高低選取。C2耐壓最好不低於電源電壓的兩倍。繼電器的三種附加電路　　繼電器是電子電路中常用的一種元件，一般由晶體管、繼電器等元器件組成的電子開關驅動電路中，往往還要加上一些附加電路以改變繼電器的工作特性或起保護作用。繼電器的附加電路主要有如下三種形式：

1.繼電器串聯RC電路：

2.繼電器並聯RC電路：
電路形式見圖2，電路閉合后，當電流穩定時RC電路不起作用，斷開電路時，繼電器線圈由於自感而產生感應電動勢，經RC電路放電，使線圈中電流衰減放慢，從而延長了繼電器銜鐵釋放時間，起到延時作用。
3.繼電器並聯二極體電路：
電路形式見圖3，主要是為了保護晶體管等驅動元器件。當圖中晶體管VT由導通變為截止時，流經繼電器線圈的電流將迅速減小，這時線圈會產生很高的自感電動勢與電源電壓疊加后加在VT的c、e兩極間，會使晶體管擊穿，並聯上二極體后，即可將線圈的自感電動勢鉗位於二極體的正嚮導通電壓，此值硅管約0.7V，鍺管約0.2V，從而避免擊穿晶體管等驅動元器件。並聯二極體時一定要注意二極體的極性不可接反，否則容易損壞晶體管等驅動元器件。
無電感式模擬繼電器
介紹一種無電感式模擬繼電器，其電路原理如下圖所示。

圖中，220V電源經負載RL、R1、D1～D4、ZD1，為Q4、Q3在正負半周輪流提供偏置；同時經R3、D5～D8為光電耦合器Q1提供電源。當前級TTL電路輸出高電平信號時，光電耦合器在市電正半周內導通，於是在R5兩端產生壓降，觸發SCR導通，負載RL得電工作。整個電路的功能如同一隻繼電器，但不會產生反向感應電壓，也就避免了負載被高反壓擊穿損壞的可能。C1、R6為脈衝吸收元件，R3起限流作用。
為避免RL為感性負載時，可控硅的電壓與光電耦合器電源產生的90°相位，該電路中光電耦合器的電源取自SCR的陽極而不直接取自市電電源。