繼電器是自動控制電路中常用的一種元件。實(shí)際上它是用較小的電流來控制較大電流的一種自動開關(guān)。在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)等作用。
繼電器的種類很多,常用的有電磁式和干簧式兩種。電磁式繼電器成本較低,便于在面包板上使用。
電磁式繼電器是以電磁系統(tǒng)為主體構(gòu)成的,圖 t319 為電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和符號示意圖。
當(dāng)繼電器線圈通以電流時,在鐵心、軛鐵、銜鐵和工作氣隙 d 中形成磁通回路,從而使銜鐵受到電磁吸力的作用而吸向鐵芯,此時銜鐵帶動支桿而將板簧推開,使一組或幾組常閉觸點(diǎn)斷開(也可以使常開觸點(diǎn)接通)。當(dāng)切斷繼 電器線圈的電流時,電磁力失去,銜鐵在板簧的作用下恢復(fù)原位,觸點(diǎn)又閉合。
在電路中,表示繼電器時只要畫出它的線圈和與控制電路有關(guān)的接點(diǎn)組就可以了。繼電器的線圈用一個長方框符號表示,同時在長方框內(nèi)或框旁標(biāo)上這個繼電器的文 字符號“ k ”。繼電器的接點(diǎn)有兩種表示方法 :一種是把它直接畫在長方框的一側(cè),這樣做比較直觀。另一種是按電路連接的需要,把各個接點(diǎn)分別畫在各自的控制電路中,這樣對分析和理解電路是有利的,但 必須同時在屬于同一繼電器的線圈和接點(diǎn)旁邊,注上相同的文字符號,并把接點(diǎn)組編號。表 b321 列出了繼電器的常用符號和三種接點(diǎn)的符號。按有關(guān)規(guī)定,在電路中,接點(diǎn)組的畫法應(yīng)按線圈不通電時的原始狀態(tài)畫出。
圖t320是一個簡單實(shí)用的自動關(guān)燈電路。當(dāng)按下按鈕開關(guān)s后,晶體管vt立即飽和導(dǎo)通,電源電壓(6 v)加在繼電器線圈的兩端,使它吸合,動合觸點(diǎn)閉合,“ 220 v、40 w ”的燈泡電源被接通而發(fā)光。同時,電容c被迅速充電,使它的兩端電壓也達(dá)6 v。當(dāng)放開按鈕后,由電源提供電流ib的電路被切斷,但電容c兩端存在電壓,還能維持晶體管工作,隨著時間的延遲,電容中的電荷經(jīng)過電阻r與晶體管的發(fā)射 結(jié)泄放,電容兩端的電壓逐漸下降,當(dāng)晶體管ube<0.5 v以后,vt截止,繼電器線圈失去電壓而釋放,觸點(diǎn)被打開,“ 220 v、40 w ”燈泡的電源被切斷而熄滅。這個電路,按一下按鈕開關(guān)s,燈亮20秒左右自動熄滅(延時時間的長短可調(diào)節(jié)電容c的容量),可做走廊照明燈的控制裝置。這個 實(shí)例告訴我們,利用繼電器可以低電壓(6 v)、弱電流(幾十毫安)來控制高電壓(220 v)、強(qiáng)電流(幾百毫安)的電路。如果需要控制更高的電壓和更大的電流,可以采用小繼電器控制大繼電器的方法來提高電路的驅(qū)動能力。
與繼電器線圈k并聯(lián)的二極管vt為保護(hù)二極管,又稱續(xù)流二極管。由于繼電器線圈的電感在斷電的瞬間,線圈兩端將產(chǎn)生較高的反向電壓,這個電壓與電源電壓疊 加,加在晶體管c、e之間,很可能超過晶體管的最大反向擊穿電壓u(rb)ceo,使晶體管擊穿損壞,而二極管vt的作用就是消除這個反向電壓的影響,保 護(hù)電路的正常工作。在電子電路中,凡是有直流繼電器的地方,都需要與其線圈反向并聯(lián)一個二極管,以防止電路元件的損壞。