電路中經常使用的4大繼電器

  為了改變繼電器的某些特性、保護電接點、或為了保護其他電子元件，常常用到一些簡單的繼電器附加電路。在本文對加速吸合電路、延緩動作電路、消火花電路和保護晶體管電路這四種繼電器附加電路做詳細介紹。

  (一)加速吸合電路

  對于直流電路里的繼電器，設線圈本身的電阻為R0，在線圈上串聯電阻R，電阻旁并聯電容C如圖1所示。當開關K合上時，由于電容的充電電流也要流過線圈，所以短時間內通過線圈的電流比穩態電流I=U/(R0+R)要大，動作也就加快了。如果串聯電阻R仍按照線圈的額定電流計算，短時間內的實際電流要超過額定值，不過時間不長，發熱并不明顯。

圖1 繼電器加速吸合電路

  圖1的電源電壓應該比不用加速電路時高一些，電阻的散熱功率應按穩態電流計算。電容的容量視需要而定，其耐壓只要高于電源電壓即可。電路切斷時的感應電勢是加不到電容上的。

  倘若電源電壓已經確定，線圈電阻也已很大，在串聯電阻之后有可能使穩態電流略小于吸合電流，初看起來這種情況就不能采用上述方法了，但是開關剛剛合上時電容相當于短路，只要這段時間里的電流大于吸合電流，仍然可以使繼電器吸合。至于穩態電流雖小于吸合電流，只要它仍大于釋放電流，就能保持吸合不放。所以串聯電阻的阻值不一定按照吸合電流來計算。昌暉儀表提醒大家注意：加速吸合電路電路不能用在交流繼電器上。

  (二)延緩動作電路

  如果把電容C并聯在線圈兩端，就成為圖2的電路，開關閉合時充電電流在R上形成壓降，使線圈兩端電壓增長較慢，吸合時間就會延長。同樣，在開關斷開時，電容C的放電和被感應電勢反向充電，又會使釋放時間延長。

圖2 繼電器延緩動作電路

  若只希望延長釋放時間，可利用圖3的電路。電源接通時二極管D處于截止狀態，不起作用。但當開關K斷開時，線圈里的感應電勢將通過二極管形成電流，使鐵芯里的磁通衰減緩慢，釋放動作就推遲了。

圖3 繼電器延緩動作電路(二極管 )

  圖3電路比圖2占用空間小，但只延緩釋放時間，對吸合時間無影響。

  某些繼電器的鐵心上帶有兩個線圈。例如電話繼電器就是如此。其中主線圈用于產生磁通，輔助線圈的兩端若通過二極管短接，就能延長動作時間，根據二極管的連接方向，可以是緩吸或緩放。

  適當地運用以上方法可以把動作時間延緩5-10倍，如果用晶體管延時電路，當然能延長更多，但那已是時間繼電器的應用問題了。注意：延緩動作電路只限于用在直流繼電器上。

  (三)消火花電路

  消除繼電器接點上的火花，不僅對保護繼電器十分重要，消火花電路對防爆安全，對防止電磁干擾都是非常有利的。

  圖2和圖3所示兩種延緩動作電路實際上也有消火花作用，如果把開關K看成是另一個繼電器的接點，當它切斷電路時，線圈所產生的感應電勢將被電容C或二極管D短接，能量被吸收之后，就不會在K處產生火花了。

  除此之外，可以采用如圖4、圖5、圖6所示電路。

圖4 消火花電路

  圖4為繼電器的常開接點KH連在感性負載L的電路里。為防止斷電時L上的感應電勢在KH上產生火花，在接點KH上并聯有RC電路，因為電路接通時C兩端電壓為零，斷開時C兩端電壓不會突變，充電電流將在L的內阻上形成壓降，使接點KH處不產生火花。等電容兩端電壓升高以后，接點的氣隙已經增大到難以形成火化的程度。

  電阻R用來防止接點閉合時電容放電電流過大。一般C選2μF，R選50Ω即可。圖4中的L也可以是中間繼電器或接觸器的線圈。

圖5 消火花電路(適用于繼電器線圈有無感電阻 )

  某些電話繼電器的線圈上繞有無感電阻，標有“雙繞”字樣，并注有阻值，可以很方便的接成消火花電路。圖5就是用電阻和線圈并聯，對于保護KH也有一定的作用。雖然電阻上要消耗一些能量，但因阻值比線圈的電阻大幾倍，可以不考慮能耗引起的經濟問題。

圖6 消火花電路(適用于繼電器線圈有無感電阻，且無感電阻與線圈串聯 )

  圖6是把無感電阻和線圈串聯，然后利用繼電器上的一組常閉接點KD將此電阻短路，繼電器通電吸合后，KD斷開，電阻R串入線圈電路，只要這時的電流大于釋放電流，仍將保持吸合狀態，但因電流較小，KH斷開時不再有明顯的火花。帶有無感電阻的繼電器終究是少數，沒有這種條件的可以用分立元件接成，也不困難，而它的效果是十分明顯的。

  (四)保護晶體管的電路

  如果控制繼電器吸合與釋放的開關是由晶體管擔任的，則在晶體管截止時，繼電器線圈里的感應電勢有可能將晶體管擊穿。為了保護晶體管，必須把感應電勢的能量釋放掉，圖2和圖3所示兩個電路都能完成這個任務，所以常在驅動繼電器的電子線路里看到。尤其是用二極管反向并聯在線圈上的辦法占用空間少，簡單易行。