繼電器的種類多樣、用途廣泛、特性參數(shù)各異,因此,選用繼電器時必須首先了解繼電器的各項特性參數(shù)再付諸使用,否則無法保證繼電器的可靠性,進而使繼電器所控制的電路處于失控狀態(tài)。
繼電器的主要特性參數(shù)
(1)額定工作電壓和額定工作電流
額定工作電壓是指繼電器在正常工作時施加于線圈兩端的電壓;而額定工作電流是指繼電器正常工作時流過線圈的電流。使用時應(yīng)滿足線圈對電壓、電流的設(shè)計要求。
(2)線圈直流電阻
它是指繼電器線圈的直流電阻值。
(3)吸合電壓和吸合電流
吸合電壓是指繼電器能偶吸合動作的最小電壓值;吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流值。
為了確保繼電器吸合動作的可靠性,必須在線圈上施加一個稍微大于額定電壓(電流)的實際電壓(電)流值,但不可過高,通常為額定值的1.5倍左右,否則線圈會被燒毀。
(4)釋放電壓和釋放電流
釋放電壓是指使繼電器從吸合狀態(tài)到釋放狀態(tài)所需要的最大電壓值;釋放電流是指使繼電器從吸合狀態(tài)到釋放狀態(tài)所需要的最大電流值。
為確保繼電器能夠根據(jù)需要被可靠釋放,在繼電器釋放時,其線圈上的電壓(電流)必須小于釋放電壓(電流)。
(5)觸點負荷
它是指繼電器觸點被允許通過的電流和所施加的電壓,即觸點能夠承受的負載大小。
使用時,為確保觸點不受損,切不可選用觸點負荷小的繼電器去控制負載大的電路。
(6)吸合時間
它是指繼電器給線圈通電后,觸點從釋放狀態(tài)到吸合狀態(tài)所需要的時間間隔。
具體的選用方法如下。
(1)繼電器的觸點額定負載能力應(yīng)高于所控制電路的負載
因為繼電器的額定負載屬于純阻性負載,因此選用時應(yīng)考慮被控制電路的特性而予以不同的處理。例如,負載為電動機電路時,觸點負載應(yīng)高于負載的20%來選取;又如,負載為白熾燈時,觸點負載應(yīng)高于負載的15%選取;再如,負載為純感性電路或純?nèi)菪噪娐窌r,觸點負載應(yīng)高于負載的30%選取。
(2)繼電器的觸點類型
繼電器的觸點類型包括單組觸點、雙組觸點、多組觸點、常開式觸點、常閉式觸點等, 選用時,應(yīng)根據(jù)負載電路的需要來選擇,而不可盲目地一味選用多組觸點型繼電器。
(3)繼電器的功率
實際使用時,切不可將繼電器小功率負載的觸點并聯(lián)后再接入大功率負載電路之中。因為繼電器觸點從斷開到閉合所用的時間不一致,則并聯(lián)后動作時間短的那組觸點將要承受較 大功率的負載,必然造成這組觸點的損壞。
(4)繼電器的電壓與電流
使用時,電磁繼電器線圈的額定電壓值和額定電流值應(yīng)滿足設(shè)計要求,即根據(jù)驅(qū)動電壓與電流的大小來選擇繼電器的線圈額定值。若驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流小于繼電器的額定電壓和額定電流值,則不能確保繼電器的正常工作;若大于額定電壓值和電流值,則有可能燒毀繼電器線圈。
(5)磁保持濕簧繼電器的選用
由于磁保持濕簧繼電器的初代年分為“先合后斷”和“先斷后合”2類,使用時需要根據(jù)負載電路的要求來適當(dāng)?shù)剡x用。
如何提高繼電器的使用可靠性?
1、繼電器線圈的驅(qū)動電壓要合適
繼電器的線圈需要在合適的電壓下使用。我們在選型繼電器時,都會依據(jù)電路系統(tǒng)的電壓來確定合適的繼電器,常用的線圈電壓有3.3V,5V,9V,12V以及24V等。在使用繼電器時,加在線圈兩端的電壓一定要滿足要求,不能太高。如果電壓過高的話,會導(dǎo)致線圈中的電流過大,線圈發(fā)熱,久而久之可能會導(dǎo)致絕緣層在高溫下燒裂導(dǎo)致繼電器損壞。
2、注意觸點電弧的抑制
機械式觸點在帶電流通斷時,會在觸點上產(chǎn)生電弧,電弧會腐蝕觸點,甚至?xí)褂|點粘連失效。一般來說,同電流下,交流回路的電弧要由于直流回路中的電弧,因為交流具有過零點。所以,如果繼電器用在交流回路中的話,盡量通過過零檢測電路在零點附近時將觸點斷開,以減小電弧。對于直流回路的話可以考慮RC吸收電路來抑制電弧。
3、觸點不要過載
繼電器機械式觸點的帶載能力是有限的,控制回路的電壓和電流要在繼電器的負載容量范圍內(nèi),過載會大大降低觸點的機械壽命。并且在選型的時觸點容量要留夠余量,防止觸點過載。
4、機械式觸點的通斷頻率不能太頻繁
繼電器的觸點在導(dǎo)通和關(guān)斷的時候,都是具有一定的響應(yīng)的速度的,機械式觸點存在彈跳抖動的過程,響應(yīng)時間為ms級別。所以,不能用在開關(guān)頻率較高的控制回路中,如果對開關(guān)頻率要求比較高可以選擇MOS管、可控硅等功率電子開關(guān)。
適當(dāng)?shù)尿?qū)動電路才能保證繼電器可靠的工作。繼電器可以用NPN或者PNP三極管來驅(qū)動,繼電器需要接在三極管集電極一端,需要給繼電器并聯(lián)一個續(xù)流二極管(可以用整流二極管或者開關(guān)二極管),避免繼電器斷開時產(chǎn)生的反向電動勢把三極管擊穿。
繼電器的開關(guān)控制也是有要求的,因為繼電器的觸點需要機械式的閉合和斷開,所以不能頻繁的通斷繼電器。所設(shè)計的產(chǎn)品也需要考慮的繼電器觸點的機械壽命和電氣壽命能否滿足產(chǎn)品的要求。如果繼電器驅(qū)動的負載功率較大,或者驅(qū)動的是感性負載,可以考慮加入過零檢測電路,讓繼電器在交流電信號為零點時導(dǎo)通或者斷開,這樣可以避免觸點閉合或者斷開時產(chǎn)生拉弧,可以提高繼電器的可靠性和提高繼電器的壽命。