繼電器是自動控制電路中必不可少的元件,它是一種電動開關,通常由線圈和電磁鐵組成。線圈由直流電壓供電,主要起到低壓控制高壓的作用。在本文中,英銳恩單片機開發(fā)工程師將以5V繼電器為例,介紹引腳配置、5V繼電器的操作以及反激二極管在5V繼電器中的重要性。
5V繼電器模塊的引腳配置
大多數(shù)繼電器模塊都帶有常見的五個引腳。通電時充當電磁體的感應線圈的末端對應于引腳1和引腳 2。其他三個引腳是公共 (COM)、常閉 (NC) 和常開 (NO)。通常,公共端連接到電流進入負載的負載端。根據(jù)應用,負載的另一端連接到常閉或常開引腳。
下面讓我們來看看5V繼電器一般是如何工作的。
5V繼電器的操作
在5V繼電器的情況下,線圈電壓必須為5V。在5V繼電器中,引腳1連接到5V直流電源的正極,引腳2通過控制開關連接到負極或地。這個控制開關可以是晶體管、微控制器或任何執(zhí)行開關操作的東西。線圈只有在控制開關閉合時才通電,因此通過控制開關可以控制繼電器動作。
考慮一個連接到5V電源的5V繼電器,其控制開關保持打開狀態(tài)。讓5V繼電器的輸出端處于常開配置。負載在常開配置中保持斷開連接。當通過觸發(fā)控制使線圈通電時,繼電器打開,電流開始在負載中從 COM 流向 NO。當繼電器配置為常閉配置時,負載始終保持連接。施加控制觸發(fā)器后,繼電器關閉,停止電流流動,并斷開負載。
繼電器線圈斷電會發(fā)生什么?
當繼電器線圈通電時,電流開始流過線圈。通過線圈的電流的穩(wěn)態(tài)值取決于直流電阻。線圈中的電流產(chǎn)生磁場。當線圈斷電時,磁場突然崩潰。磁場的變化在線圈中產(chǎn)生反電動勢(反電動勢)。
繼電器線圈斷電和反電動勢通過以下方式影響繼電器電路:
(1)產(chǎn)生的反電動勢可能對用于控制繼電器操作的電子驅(qū)動器有害。產(chǎn)生的電壓可能大到足以在控制開關觸點中引起電弧,并會縮短開關壽命。
(2)電壓尖峰可能引發(fā)輻射,產(chǎn)生的電磁干擾會干擾附近電子設備的運行。
為了保護開關晶體管或單片機和相鄰電子設備免受干擾的影響,有必要抑制繼電器線圈中產(chǎn)生的反電動勢并以受控方式耗散存儲的能量。可以使用繼電器電路中的反激二極管來做到這一點。
反激二極管和線圈抑制
繼電器中最常見的線圈抑制技術是將反激二極管與繼電器線圈并聯(lián)。二極管的陰極連接到+5V DC,陽極連接到接地的繼電器線圈端。連接在繼電器線圈上的二極管稱為反激二極管或續(xù)流二極管。
當線圈通電時,反激二極管反向偏置,對繼電器動作不起作用。反激二極管由線圈斷電期間產(chǎn)生的反電動勢正向偏置。在線圈斷電期間,反激二極管導通并抑制繼電器線圈中產(chǎn)生的反電動勢。
如何選擇反激二極管?
反激二極管的選擇非常重要,因為它會影響繼電器電路中其他組件的壽命。反激二極管的選擇取決于通電繼電器線圈中的工作電壓和工作電流。
對于5V繼電器,反激二極管的反向電壓額定值至少應為線圈電壓或工作電壓。通常,選擇反激二極管以便在反向電壓額定值上有足夠的儲備。反激二極管的額定電流至少應為線圈電流或工作電流。在選擇反激二極管時,保留電流額定值。
以上就是英銳恩單片機開發(fā)工程師分享的“繼電器為何需要并聯(lián)反激二極管?”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發(fā),提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。