如何在电路中连接继电器:继电器的类型和用途

2019年7月18日

在接力赛中，两个人物在交接接力棒

接力赛是我们家的一项常见活动。不是那种真正的运动员跑得非常快，然后把接力棒交给下一个非常快的运动员的接力赛。相反，我们的接力赛形式略有不同，几乎每天都在进行。

“我不想做清理洗碗机!”轮到她摆餐具了。我愿意用吸尘换喂猫。”我们永远不知道谁会在接力赛中获胜，但交接的过程令人震惊。

在PCB设计中，我们从不拒绝完成任务的机会。今天，我们来看看继电器——更具体地说——如何将继电器连接到电路中。

回到基础:电路继电器

继电器的范围从电磁和簧片继电器到固态，混合和热继电器。标准的交流或直流电磁继电器由一个电磁铁组成，它接收电信号，并将信号转换为开关的机械动作，从而打开或关闭电路。簧片继电器的特点是在玻璃管中密封一对磁条(簧片)。当开关发生时，对线圈施加磁场使簧片充当执行器和接触片。

环境温度超出极限的任何增加都会导致热继电器的触点从一个位置切换到另一个位置，因为它保护电机或其他设备免受过载的影响。与电磁继电器、簧片继电器和热继电器相比，固态继电器没有活动部件。不同类型的固态继电器包括簧片继电器耦合继电器、变压器耦合继电器和光耦合继电器。混合继电器将电磁继电器与电子元件结合在一起。

继电器的应用包括消费电子设备、工业机械、控制面板、医疗和科学设备、通信设备和运输。从手机到烤箱和火炉等消费设备都包括继电器作为控制电路的一部分。在汽车工业中，继电器控制门，自动刹车系统，动力转向，电动窗户和天窗。传送带、电梯和升降机也依赖于继电器。

我们可以根据接点、安装类型、结构或功能对继电器进行分类。根据应用程序的不同，继电器可能使用触点，也可能没有任何触点。例如，电磁继电器的触点形式包括单杆单抛、双杆单抛和双杆双抛继电器。

电磁继电器在工作

特定类型的板可能需要离散安装继电器或表面安装继电器。在结构方面，一些应用可能使用密封继电器，而另一些则需要磁通保护继电器。单边继电器在接收到输入信号后打开或关闭。相反，闭锁继电器在接收到输入信号后保持打开或关闭。

机电继电器和芦苇继电器

机电和簧片继电器，用于控制系统电源管理的开关电阻和感应负载。继电器直接安装到PCB和适合一个紧凑的标准继电器包。机电PCB继电器包括线圈、电枢和触点。对线圈施加功率形成磁场，使电枢移动，触点打开或关闭。机电式继电器具有优良的触点额定值和广泛的形式，适合不同的应用和功能。

簧片继电器由一个线圈缠绕在一个密封的玻璃管，其中包含簧片和触点。对簧片继电器线圈施加电源形成磁场，使簧片移动，触点闭合。考虑到结构类型，簧片继电器具有较长的机械和电气寿命，并具有在0.45到1.00微秒范围内的快速开关时间。

PCB安装固态继电器

商业和工业应用，如专业食品设备、医疗设备和可再生能源系统，需要占地面积更小的设备，通常需要在单直插式封装(SIP)或双直插式封装(DIP)中构建继电器。固态继电器(SSR)具有使用寿命长、无触点弹跳或拱起、零交叉能力、低功率输入、抗冲击和振动能力强等优点。此外，SIP和DIP PCB安装固态继电器节省空间，并有特定的功率要求。

连接继电器到PCB的决定涉及到操作条件、结构和安装类型。负载电流、浪涌电流、气流和环境温度等条件都会影响固态继电器的尺寸和间距。一个PCB安装固态继电器携带5安培的负载电流和耗散大约5瓦的功率需要额外的间距，因为需要散热。如果没有30mor以上的分离，来自一个固态继电器的热量会影响第二个固态继电器的运行。

非密封、密封和焊剂保护继电器

在将电磁继电器安装到PCB上时，检查继电器是否未密封、密封或是否是磁通保护继电器。由于未密封的继电器缺乏任何防止焊剂或清洁溶剂穿透内部机构的保护，继电器需要手动焊接，不能承受浸入式清洗。安装未密封继电器时，将端子与PCB表面分离，并将触点置于远离底座的位置。

密封继电器防止熔剂和清洁溶剂穿透继电器外壳。与密封继电器一样，焊剂保护继电器的设计防止焊剂移动到继电器外壳内。焊剂保护继电器直接焊接到PCB上，不能经受浸水清洗。

中继终端销

连接继电器到PCB的另一个步骤包括引脚端子和继电器的配置。表中所示的标准化方法确定了电磁继电器的端子。

终端	终端描述
_COIL	线圈电压的一端连接到终端，向线圈供电
线圈	线圈电压的一端连接到终端，向线圈供电
否-常开	连接到当线圈接收到足够的电压时继电器将供电的设备。当继电器没有电源时，设备保持关闭，当继电器有电源时，设备打开。
NC -常闭	当继电器接收不到电源时，终端连接到设备电源。当继电器没有电源时，设备保持开机状态，当继电器有电源时，设备关闭。

簧片继电器有一个正极和一个负极。固态继电器有输入端、负载端和输出端。与电机串联的热继电器有两个端子。

电磁继电器PCB设计要求

对紧凑设备的需求推动了更小的电磁继电器的发展，直接焊接到PCB上。即使有更小的继电器，安装继电器的物理过程也需要注意焊接，热应用和清洗。如果电磁继电器的内部机构发生扭曲，继电器将不能正常工作。制造商建议玻璃环氧树脂或纸环氧PCB材料，安装继电器厚度为1.6毫米。PCB继电器要求标准导体厚度为35 μ m和70 μ m。

继电器堆叠在另一个透明的外壳