硬件模块---嵌入式继电器原理与实现方法

第一：普通继电器

继电器是一种自动开关，通过低电压，小电流去控制高电压、大电流。

继电器的构造包括：A是电磁铁，B是衔铁，C是弹簧，D是动触点，E是静触点。

继电器工作原理：

继电器工作时，电磁铁通电，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合。电磁铁断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。常见的继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

继电器实现的控制电路优点：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。

1、 继电器主要技术参数：

（1）额定工作电压：正常工作时线圈所需要的电压。根据型号的不同，一般使用直流电压，但交流继电器可以使用交流电压。

（2）继电器的直流电阻：指的是继电器中线圈的直流电阻。

（3）继电器的接触电阻：指的是继电器中接点接触后的电阻值。阻值一般很小，可以使用低阻计配合四线测量方式来测量。

（4）继电器的吸合（动作）电流或电压：指的是继电器能够产生吸合动作的最小电流或最小电压。正常情况下，输入电流必须大于吸合电流，才能让继电器稳定地工作。注：工作电压不能超过额定工作电压的1.5倍。

（5）继电器的释放电流或电压：指的是继电器产生释放动作的最大电流或最大电压。

典型应用电路：

第二：延时开关电路

工作原理：

将电源开关K2闭合，接着闭合K1，此时，晶体三极管V1、V2导通，继电器吸合。同时电源也对电容C充电。当K1断开，由于C已充满电，故它会通过R和V1、V2放电，从而继续维持三极管的导通，使继电器仍然处于闭合状态。但记过一段时间放电后，C两级的电压不足一维持三极管的导通，继电器释放。从K1断开到继电器释放的时间间隔称为延时时间。该值取决于R和C的大小。一般C为100uF时，通过调节可调电阻器R的值可获得10s到90s的延时时间；若C为1000uF，则延时时间可达5分钟以上。

继电器上并联的二极管起保护作用，防止继电器断电释放时，由于自感产生高电压损坏晶体三极管。

注：

（1）该延时电路中，继电器J的型号为4098型，工作电压为6V；V1、V2晶体三极管为9014；VD晶体二极管为2CP10或1N4001；R为可调电阻器100K；C为电解电容器100u/6V；K1按钮开关。

（2）若想改变延时时间，可通过调整R的大小实现。R越大，延时时间越长。若让延时时间大于电路的最长延时时间，可将C更换为容量更大的电解电容器。

应用场合：

在楼道、楼梯中，用于夜间照明，做到“人走灯灭”；用于暗室冲洗照片时的曝光箱的光源，可控制曝光时间。

第三：光控开关电路

在延时开关电路中，使用光电二极管来代替开关K1，光电二极管的电阻值是随着光照强度的增大而减小。当有一定光照强度时，光电二极管的电阻值很小，相当一根导线，此时，晶体三极管V1、V2导通，继电器吸合；当光照强度较弱时，光电二极管的电阻值将会很大，此时，晶体三极管V1、V2处于不导通状态，继电器释放。电解电容C起延时作用，防止在临界状态下，继电器工作不稳定。R可调节临界光照强度值，其可动触点越向上调，启动光控开关的光强临界值越小，光控开关越灵敏（注：可动触点不能置于最下端）。

光控开关可用于控制电灯。若使用继电器的常闭触点1和2，可形成“天亮灯熄”的作用；若使用常开触点1和3，可形成“光照灯亮”的作用。

注：感光元件采用的是2CU型光电二极管。

第四：温控开关电路

在延时开关电路中，使用感温元件取代开关K1，通过温度来控制开关。在该电路中，采用的感温元件为kF – 12型热敏电阻，这类热敏电阻具有负温度系数，其电阻值随温度升高而减小。通过调节好R的阻值可使晶体三极管V1、V2在热敏电阻处于某一温度值时导通而使继电器吸合。达到用温度控制开关的目的，R可调定临界温度值。

应用场合：

（1）可用继电器的常开触点控制电风扇，天热时，温度升高到某一值时，电风扇自动开启。

（2）可用继电器的常闭触点控制电热器，温度低时加热，温度高时，自动关闭。

总结：继电器是常用的器件，掌握其中的原理，方能走的更远。

审核编辑 黄宇