继电器的工作原理与应用案例

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一，本文为大家详细介绍继电器是什么，工作原理，应用方法，以及继电器在汽车上的应用。

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什么是继电器？

继电器是一种由相对较小的电流操作的电磁开关，可以打开或关闭更大的电流。

继电器的核心是电磁体（当电流流过时变成临时磁铁的线圈）。您可以将继电器视为一种电动杠杆：用微小的电流打开它，然后使用更大的电流打开（“杠杆”）另一个设备。为什么这有用？顾名思义，许多传感器都是非常敏感的电子设备，并且只产生很小的电流。但我们通常需要它们来驱动使用更大电流的更大设备。继电器弥补了这一差距，使得小电流能够激活大电流。这意味着继电器可以用作开关（打开和关闭）或放大器（将小电流转换为大电流）。

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继电器的工作原理

这里有两个简单的动画，说明继电器如何使用一个电路来接通第二个电路。

当电力流经第一个电路 (1) 时，它会激活电磁体（棕色），产生磁场（蓝色），吸引触点（红色）并激活第二个电路 (2)。当电源关闭时，弹簧将触点拉回到原来的位置，再次关闭第二个电路。

这是“常开”(NO) 继电器的示例：第二个电路中的触点默认不连接，仅当电流流过磁铁时才接通。其他继电器是“常闭”（NC；触点已连接，因此默认情况下有电流流过它们），并且仅在磁铁被激活、拉动或推开触点时才会关闭。常开继电器是最常见的。

这是另一个动画，展示了继电器如何将两个电路连接在一起。本质上是同一件事，但以略有不同的方式绘制。左侧有一个由开关或某种传感器供电的输入电路。当该电路被激活时，它会向电磁体提供电流，电磁体将金属开关拉闭合并激活第二个输出电路（位于右侧）。输入电路中相对较小的电流因此会激活输出电路中较大的电流：

输入电路（蓝色环路）被关闭，并且没有电流流过它，直到某些东西（传感器或开关闭合）将其打开。输出电路（红色环路）也被关闭。

当小电流流入输入电路时，它会激活电磁体（此处显示为深蓝色线圈），从而在其周围产生磁场。

通电的电磁体将输出电路中的金属棒拉向它，闭合开关并允许更大的电流流过输出电路。

输出电路操作高电流设备，例如灯或电动机。

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继电器的实际应用

照片：继电器的两个拍摄视角。

上图：垂直向下看，可以看到左边是弹簧触点，中间是开关机构，右边是电磁铁线圈。

底部：从正面拍摄的同一继电器。

假设您想要构建一个电子操作的冷却系统，该系统可以根据室温的变化打开或关闭风扇。您可以使用某种电子温度计电路来感测温度，但它只能产生很小的电流——电流太小，无法为大风扇中的电动机提供动力。相反，您可以将温度计电路连接到继电器的输入电路。当该电路中流过小电流时，继电器将激活其输出电路，允许更大的电流流过并打开风扇。

继电器并不总是连接电路，有时他们也起到断开电路的作用。例如，在发电厂设备和输电线路中，您会发现保护继电器在发生故障时跳闸，以防止电流浪涌等造成损坏。与上述类似的电磁继电器曾经被广泛用于此目的。如今，基于集成电路的电子继电器可以完成同样的工作。它们测量电路中的电压或电流，并在超过预设限制时自动采取行动。

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继电器在汽车上的应用

继电器在汽车上运用广泛，如下图所示是大众汽车上的X触点卸荷继电器，“30”端子为继电器触点供电输入端，“87”端子为继电器触点供电输出端，“86”端子为线圈供电端，“85”端子为线圈接地端。

当继电器线圈通电工作时，电流经过端子“86”及“85”，使线圈激磁，由于线圈的磁力吸引，使“30”端子与“87”端子间的触点闭合。

当线圈断电时，线圈的磁力也随之消失，活动触点就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使“30”端子与“87”端子间的触点断开。

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继电器在汽车上的安装

继电器一般安装在中央配电盒内，如下图所示。

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原文标题：继电器的工作原理与应用案例

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