继电器线圈浪涌的基础知识
在许多基本继电器电路中，继电器线圈断电时可能会发生损坏。当电源被移除时，线圈（电感）中存储的能量会反转极性，并寻找耗散路径（电流）。在这段时间内，在元件结处形成了一个大的并且可能是危险的电压电势。
这可能被称为反EMF（反电动势）、BEMF、CEMF（反电动势）、反激电压等，具体取决于电源。关于继电器，这些都指的是相同的效果。它通常表示为V=-L（di/dt）。该电压尖峰可能损坏或破坏相邻部件，并可能引发电噪声，该电噪声可能干扰附近的微控制器或其他信号。对于可能存在脆弱点，为了以防万一，某种类型的抑制应该包含。
V=-L（di/dt）或e=-L（di/dt）下面显示了没有任何抑制的感应电压的图形表示。
图片来源：线圈抑制缩短继电器寿命
使用通用二极管抑制
抑制继电器线圈BEMF的常见解决方案是在线圈两端放置一个通用二极管作为分流器。二极管被定向为在正常继电器操作期间阻断源电压，但一旦继电器电源断开，二极管也以感应反激电压的相反极性导通。此组件可能有其他名称，但如果用于此基本目的，则功能是相同的。文献可以将其描述为反激二极管、续流二极管、缓冲二极管、抑制二极管、整流二极管、箝位二极管或捕获二极管。
这个简单电路的一个例子如下所示。
图片来源：线圈抑制缩短继电器寿命
上一篇文章讨论了在添加抑制二极管的情况下可能更频繁发生的接触粘着。可以进行计算来估计二极管对释放时间的影响，但对各种组件进行测试，以确定最低要求同样有效。对于这篇文章，我们将只关注现场应用（DIY）和制造商建议中常见的一般做法。
使用“一般做法”这个短语来选择二极管有点像免责声明，这是有充分理由的。基于单个电路、成本和/或可用性、误差幅度等，有太多的意见。这些都不是错误的，但也都不是精确的科学。它们很实用。不同的选项如下所述。
对于启动器，一些文件和电子论坛中建议的最低限值是源电压（继电器线圈电压）和额定电流（继电器线圈电流）。以Digi-Key零件号Z6256-ND（原厂型号LY1N-DC24）为例，我们可以看到线圈电压为24VDC，线圈电流为36.9mA。制造商的文件中应始终提供这两个特定值。这是LY系列数据表
要将其转化为二极管选择，请使用主二极管-整流器-单个类别中标题为“电压 - DC 反向 (Vr)（最大值）”和“电流 - 平均整流 (Io)”的筛选器：产品索引>分立半导体产品>二极管>整流器>单二极管。为了简化选择，只从“二极管类型（技术）”筛选器中选择“标准”和“肖特基”。
更常见的是建议将二极管电压电平提高到线圈电压的2倍到3倍的值。从字面上看，对于前面提到的示例零件号Z6256-ND（Mfr#LY1N-DC24），这将是48VDC到72VDC。建议的正向电流值仍然表示为“至少与负载电流一样大”（线圈电流），因此可以接受更高的值。有些电源甚至会提供10倍于二极管电压电平，但这要么是有争议的，要么适用于特定的应用。
如果来源是特定的制造商，他们可能有自己的指导方针。然而，即使是这些也不是基于任何精确的计算。它们最好被描述为“安全实践”，有很大的误差余地。
松下在其“继电器技术信息”指南中提供了这些基本信息。
图片来源：Panasonic继电器
最后一个经常出现的建议（针对这篇文章）是使用基本1N00x设计的标准二极管，从50VDC的1N001开始，到1000VDC的1N007。为了抑制BEMF，可以忽略不同制造商之间的微小电气规格差异。
使用1N00x设计的原因既简单又实用。对于许多继电器来说，即使是最低的50VDC、1A二极管也足以提供保护。1000VDC，1A版本应涵盖大多数不会遇到高电流水平的直流继电器。1N00x的设计也很常见，很容易买到（库存），而且价格低廉。许多电气DIY客户手头会有一些1N00x的产品，所以他们不必考虑计算规格和购买更多组件来快速、随意地修复继电器抑制。
要查找单二极管产品，请使用此链接：产品索引>分立半导体产品>二极管>整流器>单二极管
要在该列表中查找1N00x产品，请在“搜索结果”区域键入1N00，然后按Enter键（或单击放大镜图标）。
添加齐纳二极管
如前面“通用二极管”部分所述，添加抑制二极管会增加继电器触点的释放时间。这可能会造成损坏并缩短继电器的使用寿命。一种解决方案是添加一个齐纳二极管与标准二极管串联。许多论坛和制造商文件将推荐接近线圈电压水平的齐纳电压。
图片来源：Panasonic继电器
齐纳二极管提高了继电器的开关速度，而单个通用二极管可能会降低开关速度。与之前发布的操作/释放图相比，请注意下图中释放时间的差异，其中标准二极管和齐纳二极管串联在一起。
图片来源：线圈抑制缩短继电器寿命
这是齐纳二极管的主要类别：产品索引>分立半导体产品>二极管>齐纳>单齐纳二极管
查找标题为“电压 - 齐纳（标称值）(Vz)”的筛选器
在使用这种配置的电路中，还可以选择在晶体管两端添加齐纳二极管。在这种情况下，齐纳电压应该略小于晶体管的Vce（集电极-发射极结两端的电压）。对于一般安全的额定功率，选择mW/W级别，该级别是线圈功率值的两倍（2x）。
具有内置线圈浪涌吸收功能的继电器
如果继电器尚未购买或设计成电路，则有机会购买包含浪涌抑制的继电器。这样就不需要在原型中包含额外的组件，或者以后在应用程序受益的地方添加一个组件。型号可能包括二极管、压敏电阻或CR电路（电容器/电阻器）。（请参阅下面照片后面关于CR电路和压敏电阻的注释。）
不过，如果继电器内的二极管发生故障，可能会出现问题。大多数制造商在制造继电器时并没有考虑到客户将来会对其进行维修，因此，如果内部浪涌抑制部件出现故障，整个继电器可能需要更换。制造商可能也不会发布内部浪涌抑制部件的规格，因此即使是最雄心勃勃、最熟练的DIY人员在寻找匹配部件时也会遇到困难。
这些内置抑制功能可以在我们的过筛选项或制造商的型号结构指南中找到。
使用我们的“特性”筛选器查找这些选项（二极管，压敏电阻）。
制造商数据表可能显示带有内置抑制功能的型号。您可以使用它来验证我们列出的产品功能，也可以在我们的网站上搜索这些产品代码。如果我们没有特定的型号，我们可以向制造商索取价格、交货期和最低订单数量的报价。
以下是前面提到的欧姆龙LY系列的一些二极管和CR电路选项。
图片来源：欧姆龙LY系列数据手册
以下是MKS系列数据表中的另一个示例。
图片来源：欧姆龙MKS系列数据手册
压敏电阻器和 CR 电路
尽管本文没有详细介绍这些抑制选项，但它们对交流和直流继电器应用都很有用。如果参数有问题，请在各个制造商的文件中查找建议。
松下公司的这份“继电器技术信息”文件是前面显示的二极管和二极管+齐纳图的来源，它还对压敏电阻（Varistor）和CR电路提出了建议：
图片来源：Panasonic继电器
总结
继电器线圈浪涌抑制可能是必要的，以防止在触点释放过程中损坏部件。通用二极管提供了一种简单而廉价的解决方案，但它们可能会由于释放时间变慢而引起问题。齐纳二极管的加入提高了释放速度，但它增加了一个额外的组件，这增加了大规模生产的成本。压敏电阻和CR电路也可用于交流和直流继电器应用。
在许多情况下，二极管规格的精确计算是不必要的，因为许多常见的、廉价的产品满足或超过了低压/电流继电器的要求。在绝对必要的情况下可以进行计算，但样品测试和性能观察对于确定部件级线圈浪涌抑制的需要或值同样有用。
松下公司的这份“继电器技术信息”文件是前面显示的二极管和二极管+齐纳图的来源，它还对变阻器和CR电路提出了建议：