机械式继电器:基本概述
(图片来源:Panasonic)
我们的应用工程部会接到十分常见的客户来电,他们要么在查阅继电器规格书时弄得一头雾水,要么试图为应用寻找合适的继电器,却久久不得其果。这篇博客将介绍机械式继电器及其术语,而固态继电器将在后续博客中再作介绍。
我们先从基础知识开始。机械式继电器由线圈(电磁铁)和触点组成。线圈两端施加适当电压时,线圈激活且有电流通过。一旦线圈激活,就会产生电磁力带动公共 (COM) 触点,使其与常开 (NO) 触点吸合。欲了解相关工作原理,更直观地观察内部组件动作,请观看以下视频:
继电器的主要用途包括:远程切换大电流负载、使用微控制器或传感器控制大电流负载、低压控制电路与被控电路的电气隔离等。
有关继电器的常见问题中,最让人苦恼的就是术语。下面,我将详细说明一些典型术语及相关的继电器组件。
首先是与线圈或输入相关的所有术语。
线圈电压(“标称线圈电压”或“额定线圈电压”):线圈所能接受的额定电压。
线圈电流(“标称线圈电流”):线圈两端施加适当电压时,线圈中通过的电流值。
额定工作电压(“吸合电压”):线圈带动所有触点动作所需的最小电压。
额定释放电压(“释放电压”):所有触点恢复未通电状态的最大电压阈值。
线圈类型(“线圈规格”):线圈分两种类型:闭锁型和非闭锁型。
- 非闭锁型仅在通电时激活,断电后就复位。例如,通电时,SPST-NO 触点吸合,断电后断开。
- 闭锁型在通电后置位,而断电后仍保持激活状态。只有反向通电才能复位。
(图片来源:KEMET)
上图中,左图为非闭锁型继电器。如图所示,线圈没有置位或复位。中图为单线圈闭锁型继电器。引脚 1 连正极,引脚 12 连负极时,线圈置位;引脚 1 连负极,引脚 12 连正极时,线圈复位。右图为双线圈闭锁型继电器,工作原理与单线圈闭锁型继电器类似,只是第二个线圈用于复位。
最大施加电压:原厂规定的最大电压,可长时间施加于线圈而不会造成任何损坏或故障。某些制造商的产品具有容差,允许在一定时间内存在电压激增。
以下是与触点或输出相关的术语。
触点形式:继电器开关部分的极和掷,与开关术语相同。极是开关的输入,极数决定了开关可以控制的支路数量。掷是开关的输出。SPST(单刀单掷)是最简单的触点形式。一路输入,一路输出。输出可以是 NO(常开),也可以是 NC(常闭)。(例如,只有线圈通电时,SPST-NO 继电器才会激活输出形成回路,否则继电器保持断开状态直至激活。)SPDT(单刀双掷)有一路输入和两路输出。DPST(双刀单掷)等同于两个 SPST 并接。极数和掷数具有多种组合,但上述示例足以说明基本工作原理。
(图片来源:Digi-Key Electronics)
开关电压:可表示为最大开关电压(开关触点可正常动作但不会造成损坏的最大电压)或标称电压(确保使用寿命的最佳电压)。
触点额定电流:开关触点可正常动作的最大电流。尽量选择较大的额定电流,减轻触点压力。
以下是电气或机械术语。
释放时间(“复位时间”):线圈断电后,触点恢复未通电状态所需的时间。
触点弹跳:触点切换时因金属部件碰撞而导致的延时 (ms)。
机械寿命:按照原厂规定,继电器在正常条件下工作的最小动作次数。
机械式继电器本质上很简单,但若不熟悉,仍可能让人苦不堪言。下次为项目选择继电器时,希望这篇博客对您有所帮助。
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