繼電器基礎知識

1、圖片說明青蛙跑步是“跳”，人跑步是“跨”。它們的共同點是都實現了距離的跨越。而接力賽和“一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來”中用來傳遞荔枝的馬匹和驛站都有“接力”和“傳遞”之意。 繼電器的英文“Relay”即取此意，只不過繼電器所用的介質(工具)是電、光、磁、熱等，傳遞和控制的是電路或信號。 定義：當輸入量（或激勵量）滿足某些規(guī)定的條件時，能在一個或多個電氣輸出電路中產生躍變的一種器件(輸入量：電、光、磁、熱等信號)。繼電器就是一個電子開關作用：1）輸入與輸出電路之間的隔離2）信號轉換（從斷到接通或反之）3）增加輸出電路（即切換幾個負載或切換不同電源負載）4）重復信號5）切換不同電壓或電流負載6）

2、保留輸出信號7）閉鎖電路8）提供遙控 汽車 家用電器電報電話系統(tǒng)支點作用點力點磁磁石石鉄片鉄片磁力線密度越大，磁場強度越強一一.電磁原理電磁原理(磁路部分磁路部分)二二. 杠桿原理杠桿原理(接觸部分接觸部分)負載電源負載開關開關線圈電源動動觸點靜觸靜觸點復歸彈簧復歸彈簧繼電器電磁力電壓電壓接點ON電 磁 力 機械運動 控制電路電磁系統(tǒng)線圈(引線腳)、鐵心、軛鐵、銜鐵(此處在接系統(tǒng)中)及氣隙接觸系統(tǒng)動、靜接點，端子腳基礎防護部分基座,外殼返回機構：簧片腳,推片,掛勾SJ電磁繼電器4.00.118.210.10.450.10.30.10.30.110.1R0.510.241312396751181

3、01215部品及材料銀合金序號名稱英文對照材料銀合金備注0.45銅包線鋼基座骨架外殼推片軛鐵銜鐵掛鉤簧片鐵芯A腳動點靜點C腳BASEBOBBINCASECARDYOKEARMATUREHINGLE SPRINGSPRINGCORETERMINAL AMOVEALBE CONTACTFIXED CONTACTCOIL TERMINAL以磁路系統(tǒng)分拍合式(SRU)推動桿式(SJ)以密封形式分非密封繼電器密封繼電器。全密封繼電器各國各繼電器生產廠商對各自的繼電器均有不同的命名和標志方法。但總體均由產品型號；封裝形式；動片刀數；線圈額定電壓；線圈功耗；觸點形式六部分組成。 SJ S 1 12 D M

4、、產品型號 、密封形式 無：敞開型 防塵罩型（外殼、基座膠水固定） S：標準密封型 、動片刀數 1：單刀 2：雙刀 3：叁刀 4：肆刀、線圈電額定電壓 03：直流3伏 05：直流5伏 06：直流6伏 09：直流9伏 12：直流12伏 24：直流24伏 48：直流48伏、線圈功率 D：標準靈敏度 L：高靈敏度 、觸點形式 無：轉換型 M：常開型 B：常閉型例：例： 標準密封型，通常透氣孔未密封，若標準密封型，通常透氣孔未密封，若繼電器需高液位清洗，請告知制造廠透繼電器需高液位清洗，請告知制造廠透氣孔須密封，方可正常使用。氣孔須密封，方可正常使用。制造廠商不推薦使用全密封繼電器制造廠商不推薦使用全

5、密封繼電器 生產時需注意詳細的技術要求生產時需注意詳細的技術要求表面膜電阻表面膜電阻接觸電阻(CR) ：在規(guī)定的測量條件下測量得到一對閉合觸點間的電阻值。無特殊要求，使用廠家可采用24VDC（6VDC）、1A條件檢測接觸電阻或用LED檢測通斷。 接觸電阻Rk是收縮電阻Re和表面膜電阻Rf的總和 Rk=Re+Rf接觸電阻是繼電器重要的參數繼電器繼電器觸觸點構成點構成觸觸點：常開接點點：常開接點觸觸點：常閉接點點：常閉接點觸觸點：切替接點點：切替接點動作電壓(OV)：繼電器所有接點從復歸狀態(tài)到達工作狀態(tài)時線圈所需電壓的最小值,通用繼電器一般規(guī)定為75%80%額定電壓。 釋放電壓(RV):繼電器所有

6、接點從工作狀態(tài)到達釋放狀態(tài)時線圈所需電壓的最大值,一般規(guī)定為5%10%額定電壓。 時間時間電壓電壓（）（）額定電壓 動作電壓釋放動作電壓規(guī)格上限釋放電壓規(guī)格下限 時間時間常開常開觸觸點點常閉常閉觸觸點點絕緣電阻：在相互絕緣的導電部分之間用規(guī)定的直流電壓測量時所呈現的電阻值耐電壓：又稱抗電強度，是指介質材料在不失效的情況下所能承受的最大電壓梯度（一般情況下，常開觸點間、觸點組間、觸點線圈間介質耐壓為不同值）。 觸點組與線圈組間是絕緣的額定電壓：繼電器正常工作時所規(guī)定的線圈電壓的標稱值額定電流：繼電器正常工作時所規(guī)定的線圈電流的標稱值歐姆定理: （）（）如如:DC24V R=650 時時 電壓電壓

7、： ：V V 額定電流額定電流： ： A 線圈電阻線圈電阻： 釋放狀態(tài)釋放狀態(tài)觸觸點點ON完全完全動作狀態(tài)動作狀態(tài) （正比關系）銜鐵跟蹤(AF)：觸點剛接觸后，繼續(xù)沿動接觸片運動方向前進的規(guī)定位移觸點壓力(CP)：在給定條件下，處于閉合位置的兩個觸點間的相互作用力觸點間隙(CG)：在給定條件下，當觸點斷開時，觸點之間的間隔：在額定電壓作用下，繼在額定電壓作用下，繼電器線圈所消耗的功率。電器線圈所消耗的功率。最大負載電流：指繼電器觸點能可最大負載電流：指繼電器觸點能可靠切換的最大電流?？壳袚Q的最大電流。最大負載電壓：指繼電器觸點能可最大負載電壓：指繼電器觸點能可靠切換的最大電壓?？壳袚Q的最大電壓

8、。最大切換功率：指繼電器觸點能可最大切換功率：指繼電器觸點能可靠切換的最大功率?？壳袚Q的最大功率。觸點額定負載：指繼電器進行電壽觸點額定負載：指繼電器進行電壽命試驗時采用的負載電壓、電流值。命試驗時采用的負載電壓、電流值。 電壓電壓： ：V V 額定電流額定電流： ： A 線圈電阻線圈電阻： 參照GB/T10232-94有或無機電繼電器測試程序 試驗目的試驗目的：測定繼電器線圈溫升是否超過極限值。試驗方法試驗方法：在規(guī)定的溫度下，將繼電器放置在202020cm的封閉箱體內，觸點加額定負載電流，線圈加規(guī)定的激勵值，當線圈達到熱平衡時，測得線圈電阻，求出線圈溫升。說明：一般情況下，環(huán)境溫度為室溫，

9、線圈加額定電壓。有些廠家采用環(huán)境最高溫度為測試溫度，得出線圈溫升較低。有些廠家采用線圈加110%額定電壓測試，得出線圈溫升較高。繼電器線圈達到穩(wěn)定溫升時間約2小時。說明：1）負載占空比一般為50%，也可以15%、25%、40%、60%。2）通斷頻率一般選用600次/小時、1200次/小時、1800次/小時，國外也選用360次/小時。3）失效判據：觸點不通、吸合電壓高于最大吸合電壓、釋放電壓低于最小釋放電壓、絕緣電阻小于設計值的75%等。4) 對點透氣孔全密封產品,試驗時要將透氣孔打開。試驗方法：在標準試驗條件下，觸點加額定負載，線圈激勵值為額定電壓，以規(guī)定的負載比和通斷頻率進行觸點開閉循環(huán)，在

10、完成10%、50%、75%、100%的規(guī)定循環(huán)次數時，檢查觸點的工作情況，按規(guī)定失效判據判斷繼電器是否達到規(guī)定的電壽命要求。 試驗目的：評定繼電器在額定激勵條件下，在全部擴展的循環(huán)次數內的機械性能。 試驗方法：在常溫狀態(tài)下，觸點不加負載，線圈激勵值為額定電壓，以規(guī)定的通斷頻率進行觸點開斷循環(huán)，在完成10%、50%、75%、100%的規(guī)定循環(huán)次數時，檢查觸點的工作情況，按規(guī)定失效判據判斷繼電器是否達到規(guī)定的機械壽命要求。說明：1）通斷頻率一般選用18000次/小時。2）失效判據：觸點不通、吸合電壓高于最大吸合電壓、釋放電壓低于最小吸合電壓、絕緣電阻不良等。3）循環(huán)次數：一般為106或107次選型

11、時可以按下述要點逐項開展分析和研究 外形及安裝方式、安裝腳位輸入參量 輸出參量 環(huán)境條件 安全要求 安裝使用要求 繼電器的外形、安裝方式、安裝腳位形式很多，選用時必須按整機的具體要求，考慮繼電器高度和安裝面積、安裝方式、安裝腳位等。這是選擇繼電器首先要考慮的問題，一般采用以下原則： *滿足同樣負載要求的產品具有不同的外形尺寸，根據所允許的安裝空間，可選用低高度或小安裝面積的產品。但體積小的產品有時在觸點負載能力、靈敏度方面會受到一定限制。2、 *繼電器的安裝方式有PC板、快速連接式、法蘭安裝式、插座安裝式等，其中快速連接式繼電器的連接片可以是187#或250#。對體積小、不經常更換的繼電器，一

12、般選用PC板式。對經常更換的繼電器，選用插座安裝式。對主回路電流超過20A的繼電器，選用快速連接式，防止大電流通過線路板，造成線路板發(fā)熱損壞。對體積大的繼電器，可選用法蘭安裝式，防止沖擊、振動條件下，安裝腳損壞。3、 *安裝腳位：一般考慮線路板布線的方便，強弱電之間的隔離（爬電距離）。特別應考慮安裝腳位的通用性。有些公司的產品在設計風格上較為獨特，所以腳位很特別，這樣的產品大部分是為特定用戶設計，其它生產廠因考慮市場問題不愿開發(fā)，選用后供貨較難。選型時可以按下述要點逐項開展分析和研究 不同類型的電磁繼電器的輸入參量分為：交流輸入參量、直流輸入參量、脈沖輸入參量。在選用時考慮以下參數：（1） 線

13、圈參數 吸合電壓、釋放電壓、線圈功率、線圈電阻（2） 觸點參數 觸點容量、接觸電阻、最大開關電流與電壓（3） 特性參數 吸合時間、釋放時間、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度 耐壓、絕緣、耐沖擊、耐振動 機械壽命、電氣壽命（6） 交流繼電器的工作電流（7） 線圈溫升（8） 交流輸入參量的頻率（9） 脈沖輸入參量的脈寬1、線圈電阻隨環(huán)境溫度的變化而變化，對繼電器吸動、釋放電壓有一定的影響，不同繼電器的影響程度不同。不考慮結構影響，70下的吸合電壓一般比20下的吸合電壓高20%左右。2、在繼電器常開觸點閉合后，一般要求線圈上應施加最低動作電壓以上電壓，最好為額定電壓，不推薦使用低保持電壓，因為這樣會減弱產品抗振性

14、及承載能力。3、長期施加在線圈上的電壓值，一般應小于120%額定電壓，若需達到130%額定電壓及以上值時，應與生產廠協(xié)商。特別在高溫下使用，會造成線圈溫度過高，老化加速。4、采用開關控制繼電器線圈通斷時，應考慮開關觸點回跳的影響。5、用可控硅控制交流負載繼電器的線圈時，可能造成每次在負載的同一相位開斷，若正好為負載電壓的峰值，繼電器壽命將大大縮短。還應避免可控硅誤觸發(fā)。6、直流繼電器釋放電壓一般為5%-10%額定電壓，交流繼電器釋放電壓一般為10%-30%額定電壓。當線路上剩余電壓過大，會造成繼電器不釋放。7、電壓規(guī)格的選用應盡量采用通用規(guī)格，直流為12VDC、24VDC，交流為110VAC、

15、220VAC。8、當繼電器線圈通電一段時間后，線圈發(fā)熱。這時進行繼電器觸點切換動作，其吸合電壓高于冷態(tài)吸合電壓，可能造成繼電器不動作。繼電器輸出參量選用時應考慮以下參數：（1）觸點組數（2）觸點形式（3）觸點負載（4）觸點材料（5）電氣壽命、機械壽命1、高溫（1） 高溫條件下，絕緣材料軟化、熔化；低溫條件下，材料龜裂，絕緣抗電性能下降，以致失效。（2） 高、低溫交替作用下，造成結構松動，活動部件位置發(fā)生變化，導致吸合、釋放失控，觸點接觸不良或不接觸。（3） 高溫條件下，線圈電阻增大，吸動電壓相應增大，造成不吸動或似吸非吸，導致繼電器失效。（4） 高溫條件下，觸點切換功率負載時，斷弧能力降低，觸

16、點腐蝕、金屬轉移加劇，失效可能性增加，壽命縮短。（5） 低溫條件下，繼電器內部水汽凝露、結冰，導致絕緣性能下降、零件生銹失效等，因此，在零度以下的低度溫環(huán)境中，應盡量選用全密封的繼電器。（6） 對于需要在極限高溫或者極限低溫下使用繼電器時，需與繼電器生產廠協(xié)商，進行必要的改進和試驗后，才能使用。設計線板時，應盡量遠離發(fā)熱元件。2、濕熱 濕熱對繼電器性能構成威脅，具體表現如下： （1）長期濕熱將直接導致絕緣抗電水平的下降，以致完全失效。 （2）非密封繼電器在濕熱條件下，線圈因電化學腐蝕或霉變而為斷線，觸點電化學腐蝕、氧化加??；金屬零件腐蝕速度顯著上升，繼電器性能變壞，工作可靠性變差，以致完全失效

17、。 （3）在濕熱條件下，觸點帶電切換負載時，拉弧現象加劇，導致電壽命縮短。 （4）避免在濕熱環(huán)境下，貯存或使用非密封繼電器。濕度過大時會由于塑料吸潮而導致繼電器失效。3、低氣壓 低氣壓條件下，將對繼電器產生以下不良影響：（1）絕緣零、部件的絕緣電阻、介質耐壓下降，觸點斷弧能力下降，壽命降低。（2）繼電器散熱變壞，溫升增高。對功耗大的繼電器的影響尤為明顯，對于民用繼電器，低氣壓的影響不明顯。4、沖擊、振動 沖擊、振動條件下，將對繼電器產生以下不良影響： （1） 造成結構松動、損傷、斷裂而喪失工作能力。 （2） 閉合觸點產生大于規(guī)定要求的瞬間斷開。5、選用注意事項： （1）產品使用條件一般要求基本

18、處于標準+試驗條件范圍內，對于使用條件比較嚴酷時，必須通知生產廠。（2）在較高溫度下工作時，線圈兩端施加的電壓應適當升高，開斷負載應降低。（3）在潮濕（濕度超過RH85%）、腐蝕性氣氛條件下使用時，應采用塑封繼電器。（4）繼電器作為一個機電元件，比其他電子產品抗振動、沖擊性能差，產品使用過程中，應避免受到強烈沖擊、碰撞、跌落。（5）當產品可能受到大于規(guī)定的振幅或振動頻率的振動時，應進行相應試驗。（6）裝配使用過程中應避免繼電器經受過長時間焊接熱，導致繼電器的引出腳發(fā)生松動、轉動、拉出、壓入等故障，而使繼電器失效。 繼電器安全要求使用時考慮以下參數：1、 絕緣材料產品使用的絕緣材料應具有良好的阻

19、燃性能及足夠的耐溫性能，一般要求滿足94V-0級阻燃，長期使用溫度應達到120。2、 絕緣抗電水平繼電器的耐壓分為觸點間耐壓、觸點線圈間耐壓、觸點組間耐壓。選擇時應根據線路各部分不同的要求確定是否滿足要求。繼電器的各部分間的絕緣電阻一般為同一個值，典型值是100M、1000M。3、 安全規(guī)格要求為防止觸電及火災，繼電器產品必須符合有關國家的安全規(guī)定，如美國UL、加拿大CSA、德國TUV、VDE、中國CQC等。 電磁兼容（EMC）是電器裝置或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中工作時不干擾或不受擾的能力。EMC已經成為產品質量的一個重要判斷標準。電磁兼容（EMC）分為電磁干擾（EMI）和電磁抗干擾（EMS）。由于一

20、般用途電磁繼電器在EMI和EMS方面出現故障的幾率較低，所以在世界范圍內還沒有此方面專門的標準，不過還是需要進行一些說明： 1、當線路上的干擾源，造成繼電器線圈電壓發(fā)生突變時，可能造成繼電器誤動作。 2、 當繼電器周圍具有強磁場時，也可能造成繼電器誤動作。應避免與大變壓器、喇叭等器件緊靠排列。 3、 繼電器線圈在斷開時，會有反向電壓，可并聯續(xù)流二極管，降低反向電壓。 4、 繼電器觸點開斷時產生電弧，發(fā)射出電磁波，會影響IC工作，如果出現這種情況，可在觸點加滅弧電路。也可以適當加大繼電器與IC的距離。 5、 線路板設計時應注意強、弱電間的影響。 1、安裝、儲存 2、涂焊劑 3、焊接工藝 4、清洗

21、工藝 5、涂膠 6、使用要求 1)引出端的位置應與印刷板的孔位吻合，任何配合不當都可能造成繼電器產生危險的應力，損害其性能和可靠性。請參照制造商樣本中的打孔圖打孔，當采用機器插裝時，應向制造商特別要求引腳垂直度。2）插裝過程中不能對繼電器外殼施加過大壓力，以免外殼破裂或動作特性變化。3）繼電器插入線路板后，不得扳彎引出腳，以免影響繼電器密封或其他性能。4） 快速連接腳的插、撥壓力為37公斤力，PCB引出腳的插撥力一般為0.20.5公斤力，太大的壓力會造成繼電器損壞、壓力太小影響接觸可靠性。5）安裝繼電器時不應接觸引出腳，以免影響焊接性能。6）相鄰安裝的影響：許多繼電器緊挨著安裝在一起會產生熱量

22、疊加，可能會導致非正常高溫，安裝時應在彼此間留有足夠的間隙，防止熱量累積，確保繼電器的實際使用環(huán)境溫度不超過樣本規(guī)定。7）特別強調的是，在安裝時若不慎繼電器掉落或受到撞擊后，電氣參數雖然合格但其機械參數可能發(fā)生較大的變化，存在嚴重隱患，應盡量不使用8）繼電器應在潔凈的環(huán)境中存儲和安裝。9）應注意監(jiān)測存儲溫度，盡量避免繼電器存儲時間過長。涂焊劑 非塑封繼電器極易受焊劑的污染，建議使用抗焊劑或塑封式繼電器以防止焊劑氣體從引出端和底座與外殼的間隙侵入，此類繼電器適合用多泡涂焊劑和噴涂焊劑工藝，抗焊劑式繼電器如采用預熱烘干（1001分鐘），則可進一步防止焊劑侵入。焊接工藝 當使用涂焊劑或自動焊接時，應

23、小心，不要破壞繼電器性能，抗焊劑式繼電器或塑封式繼電器可適用于浸焊或波峰焊工藝，焊錫溫度在250左右，時間510秒。但焊錫不得超過線路板。手工焊接溫度為350左右，時間23秒。清洗工藝 焊接后先進行冷卻，再清洗。應避免對非塑封繼電器進行整體清洗。塑封式繼電器的清洗應采用適當的清洗劑，建議使用水或酒精，若使用其他溶劑清洗時，應注意外殼表面印刷的標志是否脫落，避免使用超聲波清洗，以免產生觸點冷焊及其他損壞。 在清洗和干燥后，應立即進行通風處理，使繼電器降至室溫。 *若需對繼電器進行整體清洗及超聲波清洗，可在訂貨前與三友技術部討論，以便用特殊工藝進行產品制造。涂膠 有時為保證線路板的耐潮、高絕緣，須

24、對線路板進行涂膠處理，應盡量選用不含硅的較柔軟的膠。避免采用高溫下對繼電器整體灌膠封蓋。 通常人們所說的產品可靠性是指產品的工作可靠性，其被定義：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的能力。它由產品的固有可靠性和使用可靠性組成，前項由產品的設計和制造工藝決定，而后項則與用戶的正確使用及生產廠家售前、售后服務有關。用戶使用時應注意以下各項。（1） 線圈使用電壓線圈使用電壓在設計上最好按額定電壓選擇，若不能，可參考溫升曲線選擇。使用任何小于額定工作電壓的線圈電壓將會影響繼電器的工作。注意線圈工作電壓是指加到線圈引出端之間的電壓，特別是用放大電路來激勵線圈務必保證線圈兩個引出端間的電壓值。反之超

25、過最高額定工作電壓時也會影響產品性能，過高的工作電壓會使線圈溫升過高，特別是在高溫下，溫升過高會使絕緣材料受到損傷，也會影響到繼電器的工作安全。對磁保持繼電器，激勵（或復歸）脈寬應不小于吸合（或復歸）時間的3倍，否則產品會處于中位狀態(tài)。用固態(tài)器件來激勵線圈時，其器件耐壓至少在80V以上，且漏電流要足夠小，以確保繼電器的釋放。激勵電源：在110%額定電流下，電源調整率10%（或輸出阻抗5%的線圈阻抗），直流電源的波紋電壓應5%。交流波形為正弦波，波形系數應在0.951.25之間，波形失真應在10%以內，頻率變化應在1Hz或規(guī)定頻率的1%之內（取較大值）。其輸出功率不小于線圈功耗。（2） 瞬態(tài)抑制 繼電器線圈斷電瞬間，線圈上可產生高于線圈額定工作電壓值30倍以上的反峰電壓，對電子線路有極大的危害，通常采用并聯瞬態(tài)抑制（又叫削峰）二極管或電阻的方法加以抑制，使反峰電壓不超過50V，但并聯二極