电磁式继电器使用注意事项

电磁式继电器使用注意事项
电磁继电器的使用
1 触点通断时线圈两端会感应出较大的电动势，如果不加隔离，便很容易通过地电势将干扰引入板上其它电路，导致单片机复位。

线圈控制端加光耦隔离，线圈的电源与板子的电源隔离。

另外线圈两端要加续流二极管（见后说明），可选常用的1N4007或,1N4148,1N5403等
2 触点两端并接去火花的RC电路，R用来抑制触点闭合时的短路电流，C用来抑制触点断开时的放电。

R取值几十到几百欧姆之间，C取值0.1uf-0.3uf左右，对具体应用电路最好先做实验选定最佳参数值。

3 电磁继电器肯定会产生射频干扰，只不过是干扰大小的问题，在继电器电路本身采取足够措施后还需要增强板子的抗干扰能力（软件硬件均要考虑抗干扰措施），如果干扰严重需要考虑采取屏蔽措施 4 各种不同负载的特点：
白炽灯----由于白炽灯钨丝冷态电阻很小，接通瞬间的浪涌电流高达稳态电流15倍。

如此大的浪涌电流会使触点迅速烧蚀，甚至产出熔焊失效。

一般可串入限流电阻来减少浪涌电流
继电器线圈（以直流继电器为例）是感性负载，在电源断电瞬间会产生瞬变电压，有时高达几kV，如此高的电压足以损坏相关元器件；不仅如此，由于其含有丰富的谐波，可通过线路间的分布电容、绝缘电阻侵入控制系统，导致误动作。

为防止元器件损坏、电路误动作等，就必须采取抑制措施，由于断路产生的瞬变电压能量大、频谱宽，仅仅采用滤波或隔离措施难以凑效，抑制瞬变干扰，通常采用如下几种常见的方式：
（1）并联电阻
图1为并联电阻抑制瞬变干扰电路，在图1中，K为电路的控制开关，L为继电器线圈的电感。

该抑制电路的关键是正确选择所并联的电阻值，阻值过大起不了作用，过小增加功耗，且易烧坏开关触点。

例如，48V直流继电器以并联1kΩ/5W电阻为宜，连接不必考虑电源的极性。

（2）并联二极管
图2为并联二极管抑制瞬变干扰电路，电源与二极管极性的相对关系不可任意改变。

采用这种方式，能量损耗小，瞬变电压低，但是这种方式延长了放电时间，导致继电器线包延时释放，降低了动态响应性能。

二极管峰值耐压应为负载电压的3倍以上。

（3）并联RC支路
并联RC支路如图3所示，这种方式抑制效果较好，但元器件较多，R、C数值的选择与线圈的电感及内阻有关，与电源极性无关，通常R在10~100欧姆之间，C在0.1uF~0.5uF之间，选用无极性电容器，且耐压应高于电源电压的峰值。

（4）其他方式
另外，还有并联电阻+二极管支路方式（如图4）和并联双向二极管或稳压管方式（如图5），并联电阻+二极管支路方式中，电源与二极管的极性不能颠倒，采用这种方式能减少释放时间，提高动态响应性。

并联双向稳压为机关方式不必考虑电源极性，延时时间短，但必须保证稳压二极管的耐压至少是电源电压的两倍。

2，开关触点干扰的抑制
断开继电器负载时，为防止开关触点产生火花放电，除了在线圈两端加能量释放通路外，也可在开关触点两端增加并联保护网络，一般最常用的是RC保护网络。

该保护网络可延长接点的耐久性，防止噪音及减小电弧引起接点烧毁。

图6为继电器开关触点干扰抑制的典型电路。

在图6中，R、C串联后跨接在开关触点两端，当开关断
开时电感性负载中存储的能量通过RC网络放电，避免了触点间产生放电。

R、C的选择应根据接点的电流和电压来确定，电阻R相对于接点电压为1V时，通常选择0.5～1Ω；电容C相对于接点电流为1A时，通常选择0.5～1μF。

但是由于负载的性质和离散特性等的不同，必须考虑电容C具有抑制接点断开时的放电效果，在一般情况下使用200～300V的电容器耐压。

电阻的选择应考虑两个方面的因素，一方面，在开关断开瞬间，希望R越小越好，以便电感上存储的能量变成电容器上的能量；另一方面，当开关闭合时，希望R尽可能的大，以免电容器上的能量通过开关触点放电时电流太大而烧毁触点。

一般情况下，开关触点间存在两种形式的击穿电压，即气体火花放电和金属弧光放电。

要防止气体火花放电，应控制触点间电压低于300V；要防止金属弧光放电，应控制触点间的起始电压上升率小于1V/μs，并把触点间的瞬态电流控制在
0.4A以下。

3. 图7为一种改进型的抑制电路，即在电阻R上并联一只二极管D。

在开关断开时，电感中的能量通过由R、C、D组成的电路释放，由于二极管正向导通，内阻很小，能量很快释放；当开关闭合时，充满电的电容C通过电阻R和开关触点放电，由于二极管是反向偏置不导通，释放电流仅从电阻R上流过，如
R选取足够大，就不会引起触点烧坏。

另外，还可采用在开关触点两端并联稳压二极管的抑制电路，如图8所示。

在图8中，当开关触点断开时，触点两端出现高电压形成火花放电，由于稳压管的稳压特性，使触点两端的电压不会大于电源电压的1.5倍，从而抑制了瞬变电压和火花。

这种电路由于仅用一个元件，电路简单而且效果不错。

一般情况下，电感性负载比纯阻性负载更容易产生气体火花放电和金属弧光放电，只要选择适当的抑制电路，可以达到和纯阻性负载相同的效果。

什么叫续流二极管
我们通常所说的“续流二极管”由于在电路中起到续流的作用而得名，一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管来作为“续流二极管”，它在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏，以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端，并与其形成回路，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。

续流二极管经常和储能元件一起使用，防止电压电流突变，提供通路。

电感可以经过它给负载提供持续的电流，以免负载电流突变，起到平滑电流的作用。

在开关电源中，就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。

这个电路与变压器原边并联。

当开关管关断时，续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量，防止感应电压过高，击穿开关管。

一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管就可以了，用来把线圈产生的反向电势通过电流的形式消耗掉，可见“续流二极管”并不是一个实质的元件，它只不过在电路中起到的作用称做“续流”。