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2014年5月5日 星期一

使用繼電器 (Relay) 當成控制大電流的開關

最近需要做一個開關,利用小電流來控制大電流的輸出。而繼電器是個不錯的選擇,再加上沒玩過繼電器,剛好可以利用這個機會來學習一下繼電器的電路設計,順便也更新一下部落格,必竟已經偷懶太久了….XD



繼電器 (Relay) 是一種電子控制元件,具有控制系統(輸人迴路)和被控制系統(輸出迴路),通常用於自動控制電路中,用來以較小的電流去控制較大電流的一種自動開關,進而達到自動控制,安全保護,轉換電路等功能。



簡單來說,繼電器就是利用電磁鐵的方式來控制一個獨立的開關,控制電路只要有足夠驅動電磁鐵的電流,使電磁鐵產生磁力來吸引可動電樞,達到開關的功能。而且,控制電路和被控制電路是彼此獨立的,所以,被控制電路上的大電流並不會影響控制電路這端,使電路設計變的更簡單也更安全。

在參考了網路上許多的繼電器電路設計後,我也依樣畫葫蘆的畫了一份繼電器電路。
底下是我所使用到的電子元件。
元件
數量
洞洞版
一片
電阻 (1K)
3
LED
2
繼電器 (5V DC)
1
2N2222 電晶體
1
M4 Diode
1


底下是電路圖


控制端我是用 arduino mega2560 來輸出控制訊號以及 5V GND。為了知道目前繼電器的開關狀態,加了二顆 LED 燈來呈現。

在研究繼電器電路時,一直有個疑惑,不知為何需要在控制端電路上加上一個 Diode,因此,也順便研究一下為什麼要加這顆 Diode
原來,當 relay coil (inductor) 的電壓 cut-off 時, 磁場迅間變化, 會感應出一較高的反向電壓 (back EMF), 如 relay 是由 transistor 之類做開關或控制, 就要加 diode 將之旁路(bypass), 以免高壓 transistor 擊穿。但是,用 mechanical 開關控制的就不需用 diode.

底下就是我的成品



底下是測試的情況



Datasheet


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