继电器控制电路

能带动继电器工作的CMOS集成块 在人们的习惯中，总认为CMOS集成块不能直接带动继电器工作，但实验证明，部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作，而且工作稳定可靠。实验中所用 继电器的型号为JRC5M－DC12V微型密封继电器（其线圈电阻为750Ω）。现将CD4066 CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下：
CD4066是四双向模拟开关，集成块SCR1～SCR4为控制端，用于控制四双向模拟开关的通断。当SCR1接高电平时，集成块①、②脚导 通，＋12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合；反之当SCR1输入低电平时，集成块①、②脚开路，K1失电释放，SCR2～SCR4输入高电 平或低电平时状态与SCR1相同。 电路中，继电器线圈两端均反相并联了一只二极管，它是用于保护集成块的，切不可省去，否则在继电器由吸合状态转为释放时，由于电感的作用线圈上将产生较高 的反电动势，极容易导致集成块击穿。并联了二极管后，在继电器由吸合变为释放的瞬间，线圈将通过二极管形成短时间的续流回路，使线圈中的电流不致突变，从 而避免了线圈中反电动势的产生，确保了集成块的安全。 低电压下继电器的吸合措施 常常因为电源电压低于继电器的吸合电压而使其不能正常工作，事实上，继电器一旦吸合，便可在额定电压的一半左右可靠地工作。因此，可以在开始时给继电器一 个启动电压使其吸合，然后再让其在较低的电源电压下工作，如图所示的电路便可实现此目的。 工作原理：如图所示。V1为单结晶体管BT33C，它与R1、R2、R3和C1组成一个张弛式振荡器，SCR为单向可控硅，按下启动按钮AN1后，电路通 电，因为SCR无触发电压，所以不导通，继电器J不动作，电源通过R4和VD1给电容C2迅速充电至接近电源电压（Vcc-VD1压降）。同时，电源经 R1给电容C1充电。数秒后，C1上电压充到V1的触发电压，C1立即通过V1放电，在R3上形成一个正脉冲，该脉冲一路加到V2基极，使V2迅速饱和导 通，V2集电极也即电容C2正极近于接地。由于此时C2上充有上正下负的正极性电压，所以C2负极也即J线圈一端呈负电位。R3上的正脉冲另一路经 VD2、C3去触发可控硅导通，SCR阴极也即J线圈另一端接近电源电压。这时，J线圈实际上承受约两倍的电源电压，所以J1－1闭合，松开AN1 后，J1－1自保。J1－2将V1、V2供电切断，继电器在接近电源电压下工作。图中，AN2为停止按钮，按下AN2，J失电释放，J1－1断开，整个控 制电路失电。 制作本电路时，一般可取继电器的额定电压为电源电压的1.5倍左右，一般情况下，任何型号的单向可控硅（或双向可控硅）皆可满足本电路需要。V2、C1、 C3的耐压视电源电压的高低选取。C2耐压最好不低于电源电压的两倍。 继电器的三种附加电路 继电器是电子电路中常用的一种元件，一般由晶体管、继电器等元器件组成的电子开关驱动电路中，往往还要加上一些附加电路以改变继电器的工作特性或起保护作 用。继电器的附加电路主要有如下三种形式：
1.继电器串联RC电路：电路形式如图1，这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电 动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了吸合时间，串联上RC电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就 将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作 用。
2.继电器并联RC电路：电路形式见图2，电路闭合后，当电流稳定时RC电路不起作用，断开电路时，继电器线圈由于自感而产生感应电动势，经RC电路放 电，使线圈中电流衰减放慢，从而延长了继电器衔铁释放时间，起到延时作用。
3.继电器并联二极管电路：电路形式见图3，主要是为了保护晶体管等驱动元器件。当图中晶体管VT由导通变为截止时，流经继电器线圈的电流将迅速减小，这 时线圈会产生很高的自感电动势与电源电压叠加后加在VT的c、e两极间，会使晶体管击穿，并联上二极管后，即可将线圈的自感电动势钳位于二极管的正向导通 电压，此值硅管约0.7V，锗管约0.2V，从而避免击穿晶体管等驱动元器件。并联二极管时一定要注意二极管的极性不可接反，否则容易损坏晶体管等驱动元 器件。 无电感式模拟继电器 本文介绍一种无电感式模拟继电器，其电路原理如下图所示。


继电器电路　见图9 。继电器K选用JRC—21F等超小型弱功率电磁继电器，线圈电压选6V，消耗功率0.36W。由于继电器线圈工作电流60mA，比玩具电动机工作电流小，比蜂鸣器、发光二极管工作电流大，因此设计电路时各元件参数介于两者之间，图中参数供参考。在图9继电器电路中，F为衔铁，D为常闭触点，E为常开触点。当控制开关S闭合时，继电器吸合，常开触点F－E接通，发光二极管VD1点亮，R2为限流电阻器。图9控制开关S换成干簧管开关、双金属复片开关，就可以进行磁控和热控自动控制了。继电器触点可以根据需要选用常开或常闭触点。由于继电器触点与传感控制电路隔离，选用JRX型继电器，其触点可以接 220V交流电，直接驱动交流电用电器。这些简单的自动控制器有什么用途呢？比如，利用荧（日）光灯中启辉器中的双金属复片，改制成可控温度传感器，制作成简易电子恒温箱、酸奶器，甚至炕头孵化鸡蛋的过热、过冷报警器等。

 

 

 

 

继电器自动控制电路　如图10～12所示。其中，图10为继 电器光控电路，图11为继电器湿度控制电路，图12为继电器压力控制电路。在图12中，BZ为压电陶瓷片，此时做为压力传感器，敲击时能够产生正、负尖顶 脉冲电信号，加到控制电路输入端，二极管VD1为负尖顶脉冲电流提供通路。电阻器R1和电容器C1组成充放电电路，以增加正向脉冲宽度，延长继电器吸合的 时间。实验时，对压电陶瓷片突然施加或减少压力时，继电器都会吸合、发光二极管点亮一次。如果将图12改装成声控电路，还需要把压电陶瓷片声音传感器产生 微弱的电信号进行放大，才能够驱动继电器电路工作。

　　

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