硬件模塊---嵌入式繼電器原理與實現方法

第一：普通繼電器

繼電器是一種自動開關，通過低電壓，小電流去控制高電壓、大電流。

繼電器的構造包括：A是電磁鐵，B是銜鐵，C是彈簧，D是動觸點，E是靜觸點。

繼電器工作原理：

繼電器工作時，電磁鐵通電，把銜鐵吸下來使D和E接觸，工作電路閉合。電磁鐵斷電時，失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。常見的繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關。

繼電器實現的控制電路優點：用低電壓控制高電壓；遠距離控制；自動控制。

1、 繼電器主要技術參數：

（1）額定工作電壓：正常工作時線圈所需要的電壓。根據型號的不同，一般使用直流電壓，但交流繼電器可以使用交流電壓。

（2）繼電器的直流電阻：指的是繼電器中線圈的直流電阻。

（3）繼電器的接觸電阻：指的是繼電器中接點接觸后的電阻值。阻值一般很小，可以使用低阻計配合四線測量方式來測量。

（4）繼電器的吸合（動作）電流或電壓：指的是繼電器能夠產生吸合動作的最小電流或最小電壓。正常情況下，輸入電流必須大于吸合電流，才能讓繼電器穩定地工作。注：工作電壓不能超過額定工作電壓的1.5倍。

（5）繼電器的釋放電流或電壓：指的是繼電器產生釋放動作的最大電流或最大電壓。

典型應用電路：

第二：延時開關電路

工作原理：

將電源開關K2閉合，接著閉合K1，此時，晶體三極管V1、V2導通，繼電器吸合。同時電源也對電容C充電。當K1斷開，由于C已充滿電，故它會通過R和V1、V2放電，從而繼續維持三極管的導通，使繼電器仍然處于閉合狀態。但記過一段時間放電后，C兩級的電壓不足一維持三極管的導通，繼電器釋放。從K1斷開到繼電器釋放的時間間隔稱為延時時間。該值取決于R和C的大小。一般C為100uF時，通過調節可調電阻器R的值可獲得10s到90s的延時時間；若C為1000uF，則延時時間可達5分鐘以上。

繼電器上并聯的二極管起保護作用，防止繼電器斷電釋放時，由于自感產生高電壓損壞晶體三極管。

注：

（1）該延時電路中，繼電器J的型號為4098型，工作電壓為6V；V1、V2晶體三極管為9014；VD晶體二極管為2CP10或1N4001；R為可調電阻器100K；C為電解電容器100u/6V；K1按鈕開關。

（2）若想改變延時時間，可通過調整R的大小實現。R越大，延時時間越長。若讓延時時間大于電路的最長延時時間，可將C更換為容量更大的電解電容器。

應用場合：

在樓道、樓梯中，用于夜間照明，做到“人走燈滅”；用于暗室沖洗照片時的曝光箱的光源，可控制曝光時間。

第三：光控開關電路

在延時開關電路中，使用光電二極管來代替開關K1，光電二極管的電阻值是隨著光照強度的增大而減小。當有一定光照強度時，光電二極管的電阻值很小，相當一根導線，此時，晶體三極管V1、V2導通，繼電器吸合；當光照強度較弱時，光電二極管的電阻值將會很大，此時，晶體三極管V1、V2處于不導通狀態，繼電器釋放。電解電容C起延時作用，防止在臨界狀態下，繼電器工作不穩定。R可調節臨界光照強度值，其可動觸點越向上調，啟動光控開關的光強臨界值越小，光控開關越靈敏（注：可動觸點不能置于最下端）。

光控開關可用于控制電燈。若使用繼電器的常閉觸點1和2，可形成“天亮燈熄”的作用；若使用常開觸點1和3，可形成“光照燈亮”的作用。

注：感光元件采用的是2CU型光電二極管。

第四：溫控開關電路

在延時開關電路中，使用感溫元件取代開關K1，通過溫度來控制開關。在該電路中，采用的感溫元件為kF – 12型熱敏電阻，這類熱敏電阻具有負溫度系數，其電阻值隨溫度升高而減小。通過調節好R的阻值可使晶體三極管V1、V2在熱敏電阻處于某一溫度值時導通而使繼電器吸合。達到用溫度控制開關的目的，R可調定臨界溫度值。

應用場合：

（1）可用繼電器的常開觸點控制電風扇，天熱時，溫度升高到某一值時，電風扇自動開啟。

（2）可用繼電器的常閉觸點控制電熱器，溫度低時加熱，溫度高時，自動關閉。

總結：繼電器是常用的器件，掌握其中的原理，方能走的更遠。

審核編輯 黃宇