继电器及驱动电路工作原理

继电器的继电器特性

当衔铁开始闭合时，继电器的输入信号x从零连续增加到动作值xx，继电器的输出信号立即从y=0跳变到y=ym，即常开触点从关到开。一旦触点闭合，输入x继续增加，输出信号y将不再变化。当输入量x从大于xx的值下降到xf时，继电器开始释放，常开触点断开。我们将继电器的这种特性称为继电器特性，也称为继电器的输入输出特性。

一、继电器的工作原理及特点

一、电磁继电器的工作原理及特点

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、接触簧片等组成，只要在线圈两端施加一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应。在电磁吸引力的作用下，衔铁将克服复位弹簧的拉力而被铁芯吸引，从而带动衔铁将动触头和静触头（常开触头）闭合。当线圈断电时，电磁吸引力也消失，衔铁因弹簧的反作用力而复位。

返回原位，使动触头与原来的静触头（常闭触头）释放。这样，它就被吸引和释放，从而达到电路中导通和截止的目的。对于继电器的“常开和常闭”触点，可以这样区分：继电器线圈不通电时处于断开状态的静触点称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

2、电路原理

2.1 继电器简介

基本概念

继电器是一种当输入值变化到一定值时接通或断开交流或直流小容量控制回路的触点（或电路）。

2.2 工作原理

永磁体保持释放状态。加上工作电压后，电磁感应使衔铁和永磁体产生吸引和排斥扭矩，导致向下运动，最终达到吸引状态。

3、晶体管驱动电路

3.1 电路原理图

当晶体管用于驱动继电器时，推荐使用NPN晶体管。具体电路如下：

工作原理介绍

当输入高电平时，晶体管T1饱和导通，继电器线圈得电，触点闭合。

当输入低电平时，晶体管T1截止，继电器线圈失电，触点断开。

3.2 电路中各元件的作用

晶体管T1是控制开关。

电阻R1主要起限流作用，以降低晶体管T1的功耗。

电阻R2使晶体管T1可靠截止。

二极管D1反向续流，当晶体管从导通转为关断时为继电器线圈提供放电路径，并将其电压钳位在+12V。

4. 集成电路驱动电路

已经使用了其中集成了多个驱动晶体管的集成电路。使用此类集成电路可以简化驱动多个继电器的印刷板的设计过程。目前我公司用于驱动继电器的集成电路主要有TD62003AP。

当2003输入端为高电平时，相应输出端口输出低电平，继电器线圈两端得电，继电器触点闭合；

当2003输入端为低电平时，相应输出端口呈高阻状态，继电器线圈两端断电，继电器触点断开。

24V继电器驱动电路

2、继电器额定工作电压的选择

继电器的额定工作电压是继电器最重要的技术参数。使用继电器时，首先应考虑电路（即继电器线圈所在电路）的工作电压。继电器的额定工作电压应等于电路的工作电压。一般电路的工作电压为继电器额定工作电压的0.86。注意电路的工件电压一定不能超过继电器的额定工作电压，否则继电器线圈容易烧坏。另外，有些集成电路，如NE555电路，可以直接驱动继电器，而有些集成电路，如COMS电路，输出电流较小，需要添加晶体管放大电路来驱动继电器。因此，应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额定工作电流。

1、晶体管驱动电路

当晶体管用于驱动继电器时，晶体管的发射极必须接地。具体电路如下：

2. 原理介绍

NPN晶体管驱动时：当晶体管T1的基极输入高电平时，晶体管饱和导通，集电极变为低电平，因而继电器线圈得电，触点RL1闭合。当晶体管T1的基极输入低电平时，晶体管截止，继电器线圈断电，触点RL1断开。

继电器的输出电流较小，需要添加晶体管放大电路来驱动继电器。因此，应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额定工作电流。

1、晶体管驱动电路

当晶体管用于驱动继电器时，晶体管的发射极必须接地。具体电路如下：

2. 原理介绍

NPN晶体管驱动时：当晶体管T1的基极输入高电平时，晶体管饱和导通，集电极变为低电平，因而继电器线圈得电，触点RL1闭合。当晶体管T1的基极输入低电平时，晶体管截止，继电器线圈断电，触点RL1断开。