继电器的全称是电磁衔铁继电器,不同于固态继电器。全称不常用,一般用简称表示。也有人称继电器为电机继电器,但通常提到继电器这个名字,人们就知道它不是固态继电器。
继电器的功能是一个信号或脉冲可以打开或关闭另一个电流。一般来说,继电器的作用是用较低的电压或电流来控制较高的电压或电流。这些低电压/电流信号可以由更小更便宜的开关启动,并通过小尺寸的导线传输到继电器。因此,继电器可用于控制更大的电流。例如,在汽车发动机中,当点火开关打开时,信号将被发送到启动装置旁边的继电器。
虽然固态开关器件快速稳定,但继电器还是有一些优势。继电器可以处理多轴双切开关,处理高电压或大电流时成本低。
在下面电路图中单切(上图)和双切(下图)继电器的示意图中,线圈外观和触点符号可能不同,但功能不会不同。
汽车继电器工作原理
继电器包含一个线圈、一组电枢和至少一对触点。电流会流过线圈。线圈就像电磁铁,会产生磁场,磁场会推动电枢。电枢看起来像一个旋转支架,它将释放(或吸引)两个触点。为了便于识别,电枢通常漆成绿色,而线圈和触点分别为红色和橙色。两个蓝色的块是绝缘材料,左边的一块是用来支撑触点的,右边的一块会在衔铁因线圈磁场变化而运动时吸引触点。为简单起见,触点和线圈之间的电路将被忽略。
该图显示了许多不同的小型继电器,它们对应于不同的电压和电流要求。上图是12V DC车辆用的继电器,需要插在下面的插座上才能使用。右上方是一个24V DC单刀双切继电器。因为线圈和触点是暴露的,所以该继电器必须在干燥和清洁的环境中使用。从图中向下看,这四个装在彩色塑料盒中的继电器可以分别为250V交流电压的开关5A、120V交流电压的开关10A、125V交流电压的开关0.6A和30V DC电压的开关2A提供电流。两个蓝色继电器有12V DC线圈,而红色和黄色继电器有5V线圈。这些继电器都是非闭锁的,除了黄色的,它是一个带有两个线圈的闭锁继电器。左下角是一个12V的DC继电器,安装在一个透明的盒子里。根据规格,它可以在240伏交流电或30伏DC中切换5A电流。
继电器在电路图中的显示方式与开关相同。SP、DP、3P和4P分别代表单极、双极、三极或四极(四极以上的继电器不常见)。ST和DT是单刀或双刀开关。通常,这些缩写是组合在一起的,如3PST或SPDT等。另外,常用的有A型(表示常开状态)、B型(表示常闭状态)、C型(表示双切)。字母前面的数字通常代表电磁极数,所以“2形C”表示双刀双切继电器。
门闩
继电器有两种基本类型:闭锁式和非闭锁式。非闭锁继电器也叫单稳态继电器,是最常见的一种。它就像一个临时开关(或按钮)。当继电器电源切断时,连接器会弹回原来的预设状态。这在某些应用中非常重要。电源一消失,继电器就会恢复原状。而自锁继电器则相反,没有预置状态,几乎都是双切触点,不用电能就能停留在任意一侧。这种继电器只需要一个短脉冲就可以改变现状,类似于半导体术语中的触发器。
在单线圈自锁继电器的情况下,施加电压的极性将决定哪对触点将闭合;在双线圈自锁继电器中,第二个线圈将使衔铁在两种状态之间移动。
电路图中双线圈自锁继电器的性能如右图所示。在一些电路图中,线圈和开关电流的方向没有明确表示出来,所以需要阅读厂家说明书或者直接给继电器施加电压,随机选择两个接头进行测试。
极性的
直流继电器有三种:在中性继电器中,直流电流的极性并不重要,无论电流是什么方向,继电器都能保持良好的功能;极性继电器中,二极管和线圈串联,阻断来自某一方向的电流;但偏置继电器在衔铁附近有永久磁铁,当电流沿某一方向通过时可以提高效率,但当电流沿相反方向通过时有抑制作用。这些术语可能不会在制造商的规范中使用,但它将表明继电器线圈是否会受到DC极性的影响。
顺便说一下,所有继电器都可以用来切换交流电,但只有交流继电器可以使用交流电作为线圈电流。