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[资料干货] 继电器控制原理

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binoo7|  楼主 | 2021-5-21 18:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 binoo7 于 2021-5-25 19:35 编辑

#申请原创#
@21小跑堂
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重要的事情说三遍

言归正传,今天来和大家分享一个比较有意思的继电器板, 9213160a7814cb50df.png
这是从网上随便找了一个,商家其实不知道其中的原理,根据某宝上店家所写的
6917560a781e189731.png
可以判断出这上面是可以接高低电平来控制继电器的,这里我就比较好奇了,到底是怎么通过高低电平控制的呢,在好奇心的驱使下,买了一个回来研究,
不看不知道,一测量真奇妙,下面把我抄的原理图和大家分享一下,大家及都明白了
8928860a78268ccbc6.png
有没有很神奇,开始我以为是用的普通的光耦,结果用的是双向光耦来控制的,怪不得说可以由高低电平了来控制继电器了,
当低电平控制的时候,跳线COM和LOW短接,这样由24V供电,只要提供了低电平,那么光耦导通,控制三极管打开,继电器得电
当高电平控制的时候,跳线COM和HIGH短接,这样由控制引脚输出高电平,来点亮光耦,从而驱动三极管来控制继电器,继电器通电控制的原理:
继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。
它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
6177760ace098abce5.png
可以看到继电器控制的方式是通过电生磁,通过线圈得电,产生磁场,吸合触电开关或者断开。
看原理图上的介绍,这里的D1是续流的作用,给电感泄放电流形成泄放回路,LED灯来指示继电器是否得电
有一点要提醒大家,就是如果要控制继电器的时候,最好是给继电器提供一个泄放回路,要不突然断电后,会形成很大的电流,如果无法泄放,容易对电路产生影响。下面具体说一下为什么会有大电流产生,其实继电器的线圈相当于一个电感,
电感,根据百度百科上的介绍
电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。
电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。
如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;
如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。
电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
从上面我们能看到重点,电感是储能元件,也就是能把电能存储起来,阻碍电流的变化。
4869960acdd215079b.png
当Q1导通后,电流方向如上图所示
9284060acdd92c2125.png
当Q1断开的瞬间,因为线圈(电感)的作用,电流无法突变,电感将产生很高的电压,远远超过了电源电压值,线圈(电感)存储的能量需要有回路泄放,如果选择普通二极管是没有效果的,普通二极管的单向导电特性取决于P型半导体与N型半导体接触形成的PN结,由于结电容的存在,反应时间并不太短,开关断开的瞬间,二极管还来不及导通,相当于没有接二极管一样,达不到泄放的目的。
所以这个时候就要用到我上面用的二极管(肖特基二极管),肖特基二极管(也称肖特基势垒二极管,Schottky Barrier Diode,SBD)的单向导电性是由金属与半导体接触形成的,它的特点是开关速度快,可以在开关关断的瞬间,形成泄放回路。并联的二极管主要用来防止开关断开瞬间电感电流产生突变,也称之为续流二极管。
这点其实大家如果设计过开关电源应该很清楚,比如BOOST、BUCK电路中都有用到了二极管、电感,目的就是升压或者降压,都是利用了电感的特性,这里为了安全所以才用的二极管
如果大家对继电器控制用的比较多的话,应该会了解,比如专用的多路继电器控制芯片ULN2803A,芯片内集成了二极管
408560a784db769f0.png


好啦,今天的分享就到这里,欢迎大家积极投稿,让我们共同进步
最后@21小跑堂  要不要给我件T恤啊





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21小跑堂 打赏了 10.00 元 2021-05-27
理由:感谢通过原创文章审核!请多多加油哦!

lyjian| | 2021-5-21 18:31 | 显示全部楼层
控制个继电器不用这么复杂,又光耦又2803的,嫌钱多吗?

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king5555| | 2021-5-21 18:34 | 显示全部楼层
D1干嘛用稳压管。

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王栋春| | 2021-5-21 22:45 | 显示全部楼层
同问D1为何用稳压二极管,常见都是1n4007做续流二极管。

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chunyang 2021-5-27 21:56 回复TA
无需使用稳压管,参数选择不当反弄巧成拙。楼主帖中并非稳压管,而是肖特基管,但用肖特基管也无必要,楼主的相关论述并不成立。 
chunyang| | 2021-5-27 22:00 | 显示全部楼层
楼主帖所及用肖特基管做续流并无必要,有关论述并不成立。常规管的导通速度虽慢,但依然能起到续流抑制反峰的作用,足以保护电路中其它元件。肖特基管虽然导通更快,但更多的成本付出在此并无意义。

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chunyang| | 2021-5-27 22:00 | 显示全部楼层
晕,怎么冒出个原创章章?看着别扭……

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shell.albert| | 2021-5-28 14:56 | 显示全部楼层
电路改一下会更好,匹配5V或3.3V IO的MCU。
光耦输入端的R3电阻,串在H1的1号脚上,然后再接24V,
这样就是24V-R3-opto-PA0-MCU IO,驱动电流I=2.4mA(忽略LED压降)
MCU的IO直接灌电流即可。

另一面,MCU IO-opto-R-GND,这里选择一个适合的R即可。

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jameswangchip| | 2021-6-2 17:18 | 显示全部楼层
有光MOS继电器的开帽以后的截图还有BOM分析吗?

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hk6108| | 2021-6-5 19:44 | 显示全部楼层
放电电压愈高,灭磁愈迅速,释放也就愈干脆,
所以会用稳压管替代二极管,反激开关电路也有以 TVS 替代 RCD 的,不过,释放电压愈高,开关管承受的 电压应力 也愈大。

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