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继电器——开关作用

 

继电器是一种自动开关,通过低电压、小电流去控制高电压、大电流。

继电器的构造:A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。

图1 继电器内部构造

继电器工作原理:

    继电器工作时,电磁铁通电,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时,失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。常见的继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

    继电器实现的控制电路优点:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。

 

1、  继电器主要技术参数:

(1)额定工作电压:正常工作时线圈所需要的电压。根据型号的不同,一般使用直流电压,但交流继电器可以使用交流电压。

(2)继电器的直流电阻:指的是继电器中线圈的直流电阻。

(3)继电器的接触电阻:指的是继电器中接点接触后的电阻值。阻值一般很小,可以使用低阻计配合四线测量方式来测量。

(4)继电器的吸合(动作)电流或电压:指的是继电器能够产生吸合动作的最小电流或最小电压。正常情况下,输入电流必须大于吸合电流,才能让继电器稳定地工作。注:工作电压不能超过额定工作电压的1.5倍。

(5)继电器的释放电流或电压:指的是继电器产生释放动作的最大电流或最大电压。

 

2、继电器的检测:

(1)使用万用表欧姆档R*100档测量继电器线圈的电阻。若电阻无限大,说明线圈已断路,若电阻为零,则说明线圈短路。

(2)给继电器的引脚4、5两端加上直流电压。逐渐升高电压,当听到“塔”的一声,此时的电压值为继电器吸合电压,该值应小于工作电压。继电器吸合后,再逐渐降低电压,再次听到“咯”的一声,此时的电压值为继电器的释放电压,该值一般为吸合电压的1/3左右,具体的参数可查阅继电器说明书。

图2 4098型继电器

一、延时开关电路:

图3 延时开关电路

 

工作原理:

    将电源开关K2闭合,接着闭合K1,此时,晶体三极管V1、V2导通,继电器吸合。同时电源也对电容C充电。当K1断开,由于C已充满电,故它会通过R和V1、V2放电,从而继续维持三极管的导通,使继电器仍然处于闭合状态。但记过一段时间放电后,C两级的电压不足一维持三极管的导通,继电器释放。从K1断开到继电器释放的时间间隔称为延时时间。该值取决于R和C的大小。一般C为100uF时,通过调节可调电阻器R的值可获得10s到90s的延时时间;若C为1000uF,则延时时间可达5分钟以上。

    继电器上并联的二极管起保护作用,防止继电器断电释放时,由于自感产生高电压损坏晶体三极管。

 

(1)该延时电路中,继电器J的型号为4098型,工作电压为6V;V1、V2晶体三极管为9014;VD晶体二极管为2CP10或1N4001;R为可调电阻器100K;C为电解电容器100u/6V;K1按钮开关。

(2)若想改变延时时间,可通过调整R的大小实现。R越大,延时时间越长。若让延时时间大于电路的最长延时时间,可将C更换为容量更大的电解电容器。

 

应用场合:

    在楼道、楼梯中,用于夜间照明,做到“人走灯灭”;用于暗室冲洗照片时的曝光箱的光源,可控制曝光时间。

 

二、自动控制开关电路:

1、光控开关电路:

    在延时开关电路中,使用光电二极管来代替开关K1,光电二极管的电阻值是随着光照强度的增大而减小。当有一定光照强度时,光电二极管的电阻值很小,相当一根导线,此时,晶体三极管V1、V2导通,继电器吸合;当光照强度较弱时,光电二极管的电阻值将会很大,此时,晶体三极管V1、V2处于不导通状态,继电器释放。电解电容C起延时作用,防止在临界状态下,继电器工作不稳定。R可调节临界光照强度值,其可动触点越向上调,启动光控开关的光强临界值越小,光控开关越灵敏(注:可动触点不能置于最下端)。

    光控开关可用于控制电灯。若使用继电器的常闭触点1和2,可形成“天亮灯熄”的作用;若使用常开触点1和3,可形成“光照灯亮”的作用。

注:感光元件采用的是2CU型光电二极管。

图4 光控开关电路

 

2、温控开关电路

    在延时开关电路中,使用感温元件取代开关K1,通过温度来控制开关。在该电路中,采用的感温元件为kF – 12型热敏电阻,这类热敏电阻具有负温度系数,其电阻值随温度升高而减小。通过调节好R的阻值可使晶体三极管V1、V2在热敏电阻处于某一温度值时导通而使继电器吸合。达到用温度控制开关的目的,R可调定临界温度值。

图5 温控开关电路

应用场合:

(1)可用继电器的常开触点控制电风扇,天热时,温度升高到某一值时,电风扇自动开启。

(2)可用继电器的常闭触点控制电热器,温度低时加热,温度高时,自动关闭。

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