固态继电器电路图 随机闪光继电器电路图

继电器，英文名为relay，是一种当输入量(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。这里的输入量可以是电、磁、声、光、热等多种物理量，而被控量则通常指电路中的电流、电压等参数。继电器具有控制系统(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，是实现电路自动化控制的关键元件之一。

一、继电器的作用

继电器在电气系统中的作用丰富多样，下面将详细阐述其主要作用：

扩大控制范围：继电器具有多触点的特点，当控制信号达到某一定值时，可以按照触点组的不同形式，同时接通、断开多路电路。这种特性使得继电器能够实现对多个电路的同时控制，从而扩大了控制范围。例如，在工业自动化系统中，一个继电器可以控制多个执行机构的动作，提高了生产效率。

放大控制量：继电器能够用小电流去控制大电流运作，实现对电路的大功率控制。例如，灵敏型继电器和中间继电器等，可以用一个很微小的控制量去控制很大功率的电路。这种放大控制量的作用使得继电器在电力系统、电机控制等领域具有广泛的应用。

综合信号：继电器可以将多个控制信号进行综合处理，达到预定的控制效果。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，可以实现复杂的控制逻辑。这种综合信号的作用使得继电器在自动化控制系统中具有更高的灵活性和可靠性。

实现自动、遥控和监测：继电器可以与其他电器一起组成程序控制线路，实现自动化运行。同时，继电器还可以实现远程控制和监测功能，为电气系统的远程管理提供了便利。例如，在智能家居系统中，继电器可以实现对家用电器的远程控制和状态监测。

安全保护：继电器在电路中还具有安全保护的作用。例如，在电力系统中，继电器可以用于过电流保护、接地保护、距离保护等方面。当电路中出现异常情况时，继电器能够及时切断电路，避免设备损坏和安全事故的发生。

提高系统可靠性：继电器具有高可靠性、长寿命、操作灵敏等特点。在电气系统中使用继电器可以提高系统的稳定性和可靠性。同时，继电器还具有隔离功能，可以隔离控制系统和被控制系统之间的电气联系，减少电气干扰和故障传播的可能性。

继电器作为一种电控制器件在电气系统中具有不可替代的作用。其丰富的功能和广泛的应用使得继电器成为现代电气系统中不可或缺的一部分。随着科技的不断发展和电气系统的日益复杂化，继电器的性能和功能也在不断提高和完善，为电气系统的自动化、智能化控制提供了更加可靠和高效的支持。

三、继电器电路图

1、直流智能继电器开关电路图

继电器是一种根据电磁原理工作的机电装置。继电器有一个线圈来产生磁场，一些可移动的销钉借助弹簧固定。当向继电器线圈供电时，继电器线圈会产生强磁场，拉动移动销钉并与触点销钉相互接触，然后打开开关，使电流流动。通常，继电器 线圈与直流电源连接，但连接可移动引脚用于打开或关闭直流或交流。继电器主要有 2 个线圈输入引脚和 3 个内部可机械移动的引脚。 COM- 公共端，NO- 常开(线圈通电后继电器激活后该引脚连接)和 NC- 常连接(线圈无电源时连接)。

该直流自动切断继电器开关的工作机制很简单。当按钮 SW1 按一次时，电流开始流向继电器线圈，同时继电器突然激活，然后电流也开始通过继电器 NO 引脚流向输出，并开始连续传导电流。

但如果输出部分发生短路，则继电器线圈处的电位差将变为零，然后继电器将失活。现在电源自动停止流动。

通过流动的gif动画可以了解该电路的工作机制。

 

2、使用 MOC3021 光隔离器的固态继电器电路图

继电器是一种在输入和输出触点之间提供完全电气隔离的元件，当不导通(开路)时电阻非常高、几乎无限大，导通(闭合)时电阻非常低。继电器可以有多种类型，例如电磁继电器、簧片继电器、热继电器、固态继电器等。机电继电器 (EMR) 使用线圈、磁场、弹簧和机械触点来操作和切换电源。与 EMR 不同，固态继电器 (SSR) 没有移动部件。它利用固态半导体的电气和光学特性来执行其输入到输出隔离和开关功能。由于 SSR 没有移动部件，因此它们不易磨损，并且不存在接触弹跳问题。鉴于 EMR 的触点生命周期有限，可能会占用大量空间，并且开关速度较慢、输出电流不受控制、噪声等。固态继电器则没有这样的限制。

固态继电器可设计为通过使用 SCR、TRIAC 或开关晶体管输出而不是通常的机械常开 (NO) 触点来切换交流或直流电流。在这个项目中，我们设计了一个简单的SSR。该电路采用双向晶闸管，可以轻松驱动1000瓦的交流负载。

在此 SSR 电路中，输入可以来自任何来源，例如微控制器、CMOS IC、Arduino 等。它使用光耦合器 MOC 3021 将输入侧与输出侧隔离。光耦合器的输出充当 Triac BT139 的栅极触发器。为了驱动更多负载，可以使用更高值的 Triac，如 BTA41 或类似的。每当栅极出现触发脉冲时，电路就会充当闭合开关，从而允许电流流向负载。三端双向可控硅开关元件必须安装到散热器上。该电路能够以 5mA 或更小的最小低电流进行驱动，并以低至 3.6V DC 的电压进行驱动。

3、使用 CD4060 IC 的随机闪光继电器电路图

我们将演示使用 CD4060 IC 的“随机闪光继电器”项目。有许多可用的电路和包可以周期性地、任意地或顺序地闪烁或切换继电器的数量。

该随机继电器闪光器电路连续任意地打开和关闭十个继电器开关。该电路可用于家居装饰、商店、汽车等各种闪烁或开关应用。您可以利用它通过使用理想的交流或直流灯泡、LED、LED 灯条等来制作令人惊叹的闪光灯系统。

目前，我们使用的是CD4060 触发器振荡器 IC，它由 10 个2N3904晶体管和继电器组合而成。

要理解电路，首先必须了解继电器的工作原理。继电器是一种电磁开关，通常通过较低的电流工作，但可以打开或关闭更大的电流。继电器的核心是电磁体，即一个线圈，当通电时会变成临时磁铁。我们利用十个2N3904 晶体管为继电器提供足够的电流。

该电路围绕 4060 CMOS IC 工作。继电器的ON或OFF速度可以通过500K可变电阻来控制。同样可以通过增大或减小 500nF 电容的估计值来平衡开关速度。所有朝向 +Vcc 的焦点标记应与电源的正轨相关联，所有接地焦点应与电源的负轨相关联。该电路的工作电压为9V至12V DC。所有继电器均应为 12 伏。该电路同样可以在 5V 或 6V DC 等较低电压下工作。如果您需要使用 5V 或 6V 电压的电路，则使用 6V 继电器。

三、继电器的基本结构

继电器主要由以下几个部分组成：

电磁系统：这是继电器的核心部分，由电磁线圈、铁芯和衔铁等组成。电磁线圈是控制部分，通过通电或断电来产生磁场，控制铁芯的吸合和释放。铁芯是电磁线圈的磁导体，当电磁线圈通电时，铁芯会受到磁力的作用吸合，从而改变继电器的开闭状态。

电磁线圈：是继电器中的关键部分，通电时产生磁场，是继电器工作的基础。线圈的圈数、线径等参数会影响其产生的磁场强度和特性。

铁芯：作为磁导体，当电磁线圈通电时，铁芯会受到磁场的作用而吸合。铁芯的材质、形状和尺寸等都会影响其磁化性能和吸合能力。

衔铁：在电磁线圈通电时，衔铁会受到铁芯的吸引而移动，从而改变继电器的触点状态。衔铁的运动特性和精度对于继电器的性能至关重要。

触点系统：触点系统是继电器的输出部分，用于实现电路的开闭控制。触点系统通常由常开触点和常闭触点组成，当电磁系统动作时，触点会发生相应的变位动作。

常开触点：在继电器未动作时处于断开状态，当电磁系统动作时闭合，用于控制电路的接通。

常闭触点：在继电器未动作时处于闭合状态，当电磁系统动作时断开，用于控制电路的断开。

反力系统：反力系统主要由反力弹簧组成，用于在电磁系统断电后帮助衔铁和触点复位。反力弹簧的弹力大小、形状和材料等都会影响其复位效果。

支架和底座：支架和底座是继电器的支撑部分，用于固定电磁系统、触点系统和反力系统等部件，并保持其稳定性和可靠性。

四、结构特点与功能归纳

模块化设计：现代继电器通常采用模块化设计，将电磁系统、触点系统和反力系统等部件集成在一个模块中，便于安装、调试和维修。

高精度加工：继电器的触点系统需要高精度加工和装配，以保证其动作精度和可靠性。同时，电磁系统和反力系统也需要精细的设计和制造，以满足不同的控制需求。

多品种多规格：继电器具有多种品种和规格，以适应不同的应用场合和控制需求。例如，电压继电器、电流继电器、中间继电器等，每种继电器都有其特定的结构和功能特点。

安全可靠：继电器在电气系统中起着安全保护的作用，因此其结构设计和制造必须满足安全可靠的要求。例如，触点系统需要具有良好的接触性能和耐磨性，电磁系统需要具有稳定的磁场特性和吸合能力等。

继电器的结构是其工作性能和应用范围的基础。通过合理的结构设计和精细的制造工艺，可以制造出性能优良、功能丰富的继电器产品，为电气系统的自动化和智能化控制提供有力的支持。