继电器电路图和工作原理

一、继电器的定义

继电器是一种电控制器件，它在电气系统中起着至关重要的作用。继电器是一种当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。其基本原理是利用电磁效应来控制机械触点达到通断目的。具体而言，给带有铁芯线圈通电，线圈电流产生磁场，磁场吸附衔铁动作通断触点，实现电路的通断控制。

继电器有多种分类方式，按工作原理或结构特征分类包括固体继电器、舌簧继电器、极化继电器等。其中，电磁继电器是最常见的一种，利用电磁铁在通电和断电下磁力产生和消失的现象来控制电路的开合。按外形尺寸分类有微型继电器、超小型微型继电器、小型微型继电器等。这种分类方式主要基于继电器的物理尺寸大小。按负载分类包括微功率继电器、弱功率继电器、中功率继电器等。这种分类方式基于继电器能够承受的负载能力。按防护特征分类有密封继电器、封闭式继电器、敞开式继电器等。这种分类方式主要考虑继电器在不同环境条件下的防护能力。

继电器作为电气系统中的重要组成部分，其性能的稳定性和可靠性对于整个系统的运行至关重要。随着科技的不断发展，继电器的种类和功能也在不断丰富和完善，为电气系统的自动化、智能化控制提供了更加可靠和高效的支持。

二、继电器如何工作？

通过解释下面给出的图可以更好地理解继电器功能。

该图显示了继电器的内部剖面图。铁芯被控制线圈包围。如图所示，电源通过控制开关并通过负载触点提供给电磁体。当电流开始流过控制线圈时，电磁体开始通电，从而增强磁场。因此，上接触臂开始被下固定臂吸引，从而闭合触点，导致负载电源短路。另一方面，如果触点闭合时继电器已断电，则触点反向移动并形成开路。

一旦线圈电流关闭，可动电枢就会通过力返回到其初始位置。该力几乎等于磁力强度的一半。这个力主要由两个因素提供。它们是弹簧，也是重力。

继电器主要用于两种基本操作。一种是低压应用，另一种是高压应用。对于低压应用，会更优先考虑降低整个电路的噪声。对于高压应用，它们主要旨在减少称为电弧的现象。

三、继电器的工作原理

继电器充当开关，由少量电流操作。继电器有两个触点 -

常开(NO)

常闭 (NC)

在下图中，您可以看到继电器有两侧。一个是初级线圈，在电流通过时充当电磁体，另一个是具有 NO 和 NC 触点的次级侧。

当触点位置为常开时，开关打开，因此电路打开并且没有电流流过电路。当触点位置为常闭时，开关闭合，电路完成，因此电流流过电路。

每当施加小电信号时，即每当少量电流流过继电器时，触点就会发生变化。

这可以通过下图来解释——

上 图显示开关处于常开触点位置 。在该图中，初级电路(线圈)尚未完成，因此没有电流流过该电路中的电磁线圈。因此， 当继电器触点保持打开状态时，所连接的灯泡保持关闭状态 。

现在 上图显示开关处于常闭触点位置 。在此图中，初级电路(线圈)闭合，因此有一些电流通过连接在该电路中的线圈。由于电流在该电磁线圈中流动，因此在其附近产生磁场，并且由于该磁场，继电器被通电并因此闭合其触点。因此， 连接的灯泡点亮 。

四、继电器开关电路图

在上述电路中，5V继电器由9V电池供电。添加一个 ON/OFF 开关用于继电器的切换目的。在开关打开的初始情况下，没有电流流过线圈，因此继电器的公共端口连接到 NO(常开)引脚，因此 LAMP 保持关闭状态。

当开关闭合时，电流开始流过线圈，利用电磁感应的原理，线圈中产生磁场，吸引可动衔铁，Com 端口与继电器的 NC(常闭)引脚相连。因此，LAMP 点亮。

因此，通过一个简单的机制，由 9V 控制，我们可以控制 230V 的交流电源。

五、直流继电器开关电路图

这是一个直流继电器开关驱动电路。基本的机电开关称为继电器。常规开关用于手动闭合或断开电路，而继电器是连接或断开两个电路的开关。直流继电器开关使用直流(DC)源为继电器中的电磁线圈供电。

电磁感应原理控制着继电器的操作。当我们向电磁体施加电流时，它会在其周围产生磁铁。铜线圈和铁芯在继电器中起到电磁铁的作用。当直流电引入线圈时，它开始吸引触点，如图所示。我们称这种继电器为激励。当您移除电源时，它会返回到其原始位置。这称为继电器断电。

这里我们提供直流继电器开关的常见应用电路。通过开关晶体管，磁性线圈连接至偏置。为了屏蔽线圈免受反电动势影响，我们在线圈上使用反向偏置续流二极管。线圈立即通过晶体管基极的输入 Vin 连接至偏置，从而导致晶体管导通。当 Vin 降低晶体管以切断继电器线圈并断开偏置时，它会为线圈通电。