继电器是一种电动操作开关,通过电磁铁远程激活,电磁铁拉动一组触点来接通或断开电路。 继电器通常用于转换信号、无线电频率、使用低电流电路时的大电流电路以及电阻、电机、灯、电感和电容应用等负载。当直插式开关或现有电路没有能力处理所需电流时,继电器非常有用。
继电器的功能
- 主电路或致动电路和负载电路的电隔离
- 单输入/多输出功能
- 多极继电器的不同负载电路的隔离
- 交流电路和直流电路的隔离
- 电子电路和电源电路之间的接口
- 多种转换操作 – 时间延迟、信号条件等
- 用作放大器
在 TE,我们制造各种各样的继电器,包括汽车继电器、闭锁(双稳态)继电器和非闭锁(单稳态)继电器、插入式继电器、电源继电器、簧片继电器、定时器继电器、信号继电器、通用继电器和固态继电器 (SSR) 等。
我们的继电器通常用于电气隔离、控制制造和运输应用中的功率,以及转换控制电路中(如楼宇自动化技术和控制面板中)的较小的电流值等。我们的产品组合包括来自以下品牌的转换解决方案:AGASTAT、 Axicom、 CII、 HARTMAN、 OEG、 Potter and Brumfield 和 SCHRACK。
继电器的工作原理
继电器具有相同的子系统和操作原理,无论是机电继电器还是电子继电器,抑或是用于转换信号或大功率负载的继电器。继电器将主端的电气输入信号转换为中间非电气物理信号。这些器件还能重新转换非电气物理信号以操作转换元件(次级端),例如转换和传导电流(即输出、负载电流)的触点。继电器利用主端和次级端之间的非电气信号在输入电路和输出电路之间提供必要的电隔离。 继电器支持单个输出激活多个电路和功能,这有助于增加成本节约,因为大电流容量交换机的成本高于较低电流版本。继电器还可以对某些输入执行逻辑功能,例如根据瞬时输入闭锁输出的开与关。当开关不能接受大电流或由电子电路操作时,继电器可由开关电路操作。 伴随触点回跳的电弧是限制浪涌电流的参数之一。在应用的设计和测试阶段务必要小心,避免浪涌电流峰值超过继电器规格,当您需要处理可能极高的浪涌电流时,应采用高浪涌继电器。
了解信号继电器和电源继电器
信号继电器转换高达约 2 安培电阻负载的信号、数据和语音。典型应用包括测量系统、计算机接口和电信设备。信号继电器的类型包括磁轭型继电器、簧片继电器和固态继电器。 电源继电器可转换高达 600 伏和 100 安培。这些继电器提供大电流转换,可与接触器的转换范围重叠。通用电源继电器中使用一种称为脉冲编码调制 (PWM) 的控制方案。PWM 方案使用固态控制来操作,通常用于调节继电器线圈保持电流的功率要求。这反过来有助于减少继电器线圈散热。该方案一般用于线圈保持功率效率及继电器线圈和整体结构减热。
电磁继电器和电子继电器
可以根据主端和开关元件之间的中间信号的性质对电磁继电器进行分类。输入信号产生的磁场对机械触点产生作用。示例包括标准磁轭型继电器和簧片继电器。这种标准磁轭型继电器由缠绕在软铁芯上的线圈、电枢和一组或多组触点组成。施加电流时,线圈产生电磁场,电枢被激活。电枢是继电器的移动部分。它铰接在磁轭上,与移动触点机械连接,可打开和关闭触点,并具有一个使其回归至原位的附加弹簧。电枢通过弹簧保持到位,因此,当继电器断电时,磁电路中存在空隙。尽管所有版本都提供相同的基本操作概念,但电气继电器采用略有不同的技术,且尺寸和类型多种多样。 电子继电器使用电子开关(如晶体管、三端双向交流开关)作为主开关元件。这允许继电器控制更大的电路。其他类型的电子继电器(通过光学、频率调制或电容效应等方式传输)包括光耦合器(在主端,通过发光二极管传输光信号,同时,光电晶体管充当接收器并控制开关元件)、热电继电器(主端输入能量加热双金属部件,以机械方式驱动触点)和压电继电器(压电效应机械操作触点)。
机电继电器与固态继电器
特征比较
综合能力
特征 EMR SSR
耐受误用的敏感度 良好 差
对腐蚀、氧化或污染敏感 是 否
对冲击、振动或加速度敏感 是 否
对辐射的敏感度 尚可 差
封装通用性 良好 尚可
每极成本 最佳 尚可
输入 TTL 与 CMOS(缓冲层)兼容性 尚可 最佳
操作和释放时间 5-20 mS . 25-10 mS
军事/航空航天规格兼容性 良好 差
故障易于排除 良好 差
输入到输出隔离能力 4Kv >4Kv
正常故障模式(输出) 开路 短路
正常损坏机制 触点 LED
了解非闭锁继电器和闭锁继电器
继电器可以具有多组触点以便转换多个触点。触点由电枢运动操作,处于常开或常闭状态,具体取决于继电器是激活还是打开电路。继电器不通电而某个触点打开,称为“常开”(NO) 继电器;继电器不通电而该触点闭合,称为“常闭”(NC) 继电器。“常开”(NO) 继电器比“常闭”(NC) 继电器更为常见。 非闭锁(单稳态)继电器只有一个稳定位置 -“关”或未通电位置。它们将保持在这种未通电状态下,而不接收电源。大多数电源继电器是具有中性线圈系统的单稳态继电器。当电通过线圈电路时,继电器切换到通电位置。内部线圈产生磁力,保持通电位置。当电源关闭时,继电器回到未通电位置。因此,非闭锁继电器(也称单稳态继电器)在键盘和微控制器输入按钮等按钮应用中非常实用。尽管非闭锁继电器和闭锁继电器在设计和功能上相似,但两者的原理存在很大不同:闭锁继电器将保持在上次通电时的位置,而非闭锁继电器则会在线圈电源从线圈拆除后返回到正常位置。 闭锁(双稳态)继电器在线圈断电后保持开关位置。要重置闭锁继电器,必须给线圈反向通电。闭锁继电器有两个稳定位置:开和关,并且它们保持最后的转换位置。要改变状态,需要能量供应。使用双稳态继电器有两个好处:转换后功耗为零,且继电器的容量即使在较长时间内也保持其转换状态。另外,因为继电器线圈未通电,所以不会产生热量,这意味着继电器将更凉,电流范围更广。在闭锁继电器中,触点的记忆效应意味着即使在电源故障时触点也不会改变状态。闭锁继电器用于多种应用。
闭锁继电器常用于低功耗或高温应用,在这类应用中,由于功耗或自热,线圈无法承受长时间加电。闭锁继电器借助短电压脉冲操作,而不是给线圈施加持续电压。当施加线圈电压时,闭锁继电器会改变触点位置,即使电压断开,仍保持在该位置。(通常使用术语 SET 来操作闭锁继电器)。要重置闭锁继电器,需要施加另一个电压脉冲。了解市场上两种基本的闭锁继电器设计:机械闭锁继电器和磁性闭锁继电器。
什么是工业继电器?
针对严苛环境下的可靠性而设计和制造
我们的继电器可满足像美国安全检测实验室公司 (UL) 确定的行业预期。工业继电器用于生产线、机器人、电梯、控制面板、数控机床、运动控制系统、照明、建筑系统、太阳能、暖通空调以及一系列安全性至关重要的应用。
工业继电器可远程驱动,通过中断或接通电路来控制电流。工业继电器的运行方式与标准继电器类似,只是可靠性更高,以适应严苛的工业环境。这些继电器可远程驱动,通过中断或接通电路来控制电流。
其他类型的继电器 - ISO 继电器和薄型继电器。
在汽车领域,ISO 继电器通常也称小型或微型 ISO 继电器。有时也称插拔式继电器,其 Faston 排列遵循 ISO 规范。小型 ISO 继电器也有大小之分,大型 ISO 继电器有时也称小型功率继电器。 薄型继电器用于转换和控制面板,每个通道约 6mm。这些继电器高度紧凑且重量轻,在考虑减少空间时可以加以利用。薄型继电器用于自动化系统、DCS 系统、机器制造厂、PLC 和运输系统。
此应用说明针对与对电磁继电器线圈去激励时使用的方法相关的问题,特别是在使用固态开关时,以及它们是如何影响继电器寿命的。主要涉及继电器的去激励周期,并且论述了以下内容: 1) 线圈去激励时继电器系统的电枢和开关动力学。 2) 线圈感应电压是如何发生的。 3) 保护固态开关的技术。 4) 简单线圈抑制二极管对继电器开关动力学和触点寿命的不利影响。 5) 使用二极管抑制时插接触点之间的典型“粘连”以及断开能力降低。 6) 将齐纳二极管加入普通二极管如何提供电压抑制和可靠的开关性能。 典型拍合式继电器中的继电器去激励或“退出”通常按如下过程发生:当线圈电源中断时,磁通量衰减到不断减少的磁吸持力(设法保持电枢位置)下降到弹簧力(设法拉离其位置)以下,然后电枢开始打开。随着电枢打开继续,弹簧力根据电枢位置降低;但是,反磁力随着电枢位置和线圈电流衰减(两者都会减少线圈磁通量)而降低。当一个继电器线圈中的电流中断时,该线圈上可能产生数百甚至数千伏级别的瞬态感应电压作为磁通量,该通量随线圈匝数、磁场缩灭变化而变化。此感应电压加上线圈电源电压出现在简单串联开关电路中的线圈中断开关上