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よくある質問

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リレーの動作原理及び駆動回路はなんですか
2022-07-26
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Author:ipcb      Share

リレーは電子制御装置であり、制御システム(入力回路とも呼ばれる)と被制御システム(出力回路とも呼ばれる)を有し、通常は自動制御回路に応用され、実際には小さな電流で大きな電流を制御する「自動スイッチ」です。したがって、回路には自動調整、安全保護、変換回路などの役割を果たしています。

 

リレーのリレー特性

 

リレーの入力信号xはゼロから連続的に増加してアーマチュアが吸合を開始したときの動作値xxに達し、リレーの出力信号はすぐにy=0からy=ymにジャンプし、すなわち常開接点はオフからオンになります。接点が閉じられると、入力量xは増加し続け、出力信号yは変化しません。入力量xxxより大きい値からxfに下がると、リレーが解放され、常開接点が切断されます。リレーのこの特性をリレー特性と呼び、リレーの入出力特性とも呼びます。

 

一、リレー(relay)の動作原理と特性

 

7.26 リレー1.png


 

1.電磁リレーの動作原理と特性

 

電磁式リレーは一般的に鉄心、コイル、アーマチュア、接点リードなどからなります。コイルの両端に一定の電圧を加えると、コイルには一定の電流が流れ、電磁効果が発生し、アーマチュアは電磁力吸引の作用の下でリターンスプリングの引張力を克服してコアに吸引し、アーマチュアの動接点と静接点(常開接点)の吸引を牽引します。コイルの電源が切れると、電磁の吸引力も消え、アーマチュアはスプリングの反力に戻ります。

 

元の位置に戻し、動接点と元の静接点(常閉接点)を解放します。このようにして吸収、放出することにより、回路における導通、切断の目的を達成することができます。リレーの「常開、常閉」接点については、リレーコイルが通電していないときに遮断状態にある静接点を「常開接点」と呼び、オン状態にある静接点を「常閉接点」と呼びます。

 

2.回路原理

 

2.1リレーの簡単な紹介

 

基本概念

 

リレーは、入力量がある一定値に変化すると、そのコンタクト(または回路)が直流小容量制御回路をオンまたはオフにします。

 

2.2動作原理

 

7.26 リレー2.jpg

 

磁石により解放状態を保持し、動作電圧を加えると、電磁誘導によりアーマチュアと磁石に吸引と反発のモーメントが発生し、下向きの運動が発生し、吸収状態に達します。

 

3.トランジスタ駆動回路

 

3.1回路原理図

 

7.26 りれー3.jpg

 

トランジスタがリレーを駆動するために使用される場合は、NPNトランジスタが推奨されます。具体的な回路は次の通りです。

 

動作原理の概要

 

ハイレベルが入力されると、トランジスタT 1は飽和導通し、リレーコイルは通電し、接点は吸収します。

 

低電力が入力されると、トランジスタT 1がオフになり、リレーコイルがオフになり、接点がオフになります。

 

3.2回路における各部品の役割

 

トランジスタT 1は制御スイッチです。

 

抵抗R 1は主に電流制限作用を果たし、トランジスタT 1の消費電力を低減します。

 

抵抗R 2はトランジスタT 1を確実にオフします。

 

ダイオードD 1は逆方向に連続して流れ、トランジスタがオンからオフになったときにリレーコイルに放出通路を提供し、その電圧を+12 Vにクランプします。

 

4、集積回路駆動回路

 

7.26 リレー4.jpg

 

現在、複数の駆動トランジスタを集積した集積回路が使用されており、この集積回路を使用することで、複数のリレーを駆動するプリント基板の設計プロセスを簡略化することができます。現在、弊社が使用している駆動リレーの集積回路には主にTD 62003 APがあります。

 

2003入力端がハイレベルの場合、対応する出力口はローレベルを出力し、リレーコイルの両端は通電し、リレー接点は吸い込まれます。

 

2003入力端が低電力の場合、対応する出力口は高抵抗状態になり、リレーコイルの両端は電源が切れ、リレー接点は切断されます。

 

24 Vリレーの駆動回路

 

7.26 リレー5.jpg

 

リレー直列RC回路:この形式は主にリレーの定格動作電圧が電源電圧より低い回路に応用されます。回路を閉じると、リレーコイルは自己誘導現象により起電力がコイル中の電流の増大を阻害し、吸収時間を延長し、RC回路を直列接続すると吸収時間を短縮することができます。原理は回路が閉じた瞬間であり、容量Cの両端電圧が突然変異することはできず短絡と見なすことができ、これによりリレーコイルの定格動作電圧よりも高い電源電圧をコイルに印加し、それによりコイル中の電流増大の速度を速め、リレーを迅速に吸収させます。電源が安定してから容量Cは機能せず、抵抗Rは電流制限作用を果たします。

 

二、リレー定格動作電圧の選択

 

リレー定格動作電圧はリレーの主要な技術パラメータです。リレーを使用する際には、まず所在する回路(つまりリレーコイルが存在する回路)の動作電圧を考慮しなければならず、リレーの定格動作電圧は所在する回路の動作電圧に等しくなければなりません。一般的な回路の動作電圧は、リレー定格動作電圧の0.86です。注意所在する回路のワーク電圧は決してリレー定格動作電圧を超えてはならず、そうしないとリレーコイルが焼損しやすいです。また、NE 555回路などの集積回路の中には、リレーを直接駆動して動作させることができるものもあり、COMS回路の出力電流が小さいなどの集積回路の中には、トランジスタ増幅回路を追加する必要があり、トランジスタ出力電流がリレーの定格動作電流よりも大きいことを考慮しなければならないものもあります。

 

1.トランジスタ駆動回路

 

トランジスタがリレーを駆動するために使用される場合、トランジスタのエミッタを接地しなければなりません。具体的な回路は次の通りです。

 

7.26 リレー6.jpg

 

2.原理の紹介

 

NPNトランジスタ駆動時:トランジスタT 1のベースがハイレベルに入力されると、トランジスタが飽和オンし、コレクタがローレベルになるため、リレーコイルが通電し、接点RL 1が吸い込まれます。トランジスタT 1のベースが低レベルに入力されると、トランジスタはオフになり、リレーコイルはオフになり、接点RL 1はオフになります。

 

本文はリレーの動作原理及びリレーの駆動回路を紹介し、駆動回路の設計は使用するリレーコイルの吸収電圧と電流によって異なり、リレーの吸収電流より大きくなければリレーを確実に動作させることができません。

 

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