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【硬件小白成長記:神奇的繼電器】

繼續(xù)學(xué)習(xí)之路,之前學(xué)的如何點燈,是進(jìn)行控制直流弱電設(shè)備或器件工作,開關(guān)量的輸入檢測是為了對輸入信號進(jìn)行檢測,用單片機(jī)有時需要控制一些強(qiáng)電交流設(shè)備進(jìn)行正常工作,這里舉個最簡單的例子,220V的交流電機(jī),220V的指示燈,220V的加熱棒一類的。其實是很常用的控制,因為220v是家用電器的的標(biāo)準(zhǔn),你點亮個燈泡都要220V,但是這么高的電壓,如果直接接到單片機(jī)上,單片機(jī)就報廢了,這里就需要引入另一個比較神器的器件了,那就是繼電器,原理方面大概說一下我對于繼電器的理解,其實就是給線圈通電,然后通電線圈產(chǎn)生磁,在磁力的作用下,使得控制一組觸點進(jìn)行開關(guān),線圈的一側(cè)是弱電,觸點的一側(cè)則為強(qiáng)電,有效實現(xiàn)隔離。

圖圖畫的不專業(yè),湊合看:




全部回復(fù)(27)
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2018-07-17 11:11

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2018-07-17 13:32
靈魂畫師飛飛
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2018-07-17 14:03
@電源網(wǎng)-璐璐
靈魂畫師飛飛[圖片]
哈哈,盡最大努力 才畫成這樣
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2018-07-17 14:20
@程序小白
[圖片]

還是先看下設(shè)計中用到的繼電器的datasheet,這里用的是歐姆龍的G5NB-1A:

    PCB RELAY:是板載繼電器,想這個圖上的形狀,他是插在PCB上焊接的,還有一種非板載的繼電器,一般廠家會給你配個座子,簡單提一下。

這個G5NB繼電器是一款緊湊級繼電器,3A的開關(guān)載流能力,10-kv的脈沖耐壓。

Max size :最大的尺寸。

這款繼電器分為標(biāo)準(zhǔn)款和高性能版本,載流能力分別為3A,5A (針對交流負(fù)載)。

低功耗(200mW)

sealed:密封類型,半密封和密封兩種,有時候產(chǎn)品需要防爆做注膠處理的時候 ,你就需要考慮密封的類型了。

下面就是認(rèn)證 UL CSA  VDE  ROHS,等等。


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2018-07-20 13:32
@程序小白
還是先看下設(shè)計中用到的繼電器的datasheet,這里用的是歐姆龍的G5NB-1A:[圖片]  PCBRELAY:是板載繼電器,想這個圖上的形狀,他是插在PCB上焊接的,還有一種非板載的繼電器,一般廠家會給你配個座子,簡單提一下。這個G5NB繼電器是一款緊湊級繼電器,3A的開關(guān)載流能力,10-kv的脈沖耐壓。Maxsize:最大的尺寸。這款繼電器分為標(biāo)準(zhǔn)款和高性能版本,載流能力分別為3A,5A(針對交流負(fù)載)。低功耗(200mW)sealed:密封類型,半密封和密封兩種,有時候產(chǎn)品需要防爆做注膠處理的時候,你就需要考慮密封的類型了。下面就是認(rèn)證ULCSA VDE ROHS,等等。

放下來太久,忙了一段繼續(xù)我的成長之路,接著看datasheet:

接下來看看起名的藝術(shù):G5NB為家族是前綴,1是1組觸點,2.為連接形式:板載,3是封裝形式,分為非密和密封兩種,4是類型:分為鋪銅版本和高性能版本。5是線圈的驅(qū)動電壓,根據(jù)你的需要自己選擇有5V,12V,18V,24Vdc ,根據(jù)需要自選。

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2018-07-20 14:26
@程序小白
放下來太久,忙了一段繼續(xù)我的成長之路,接著看datasheet:[圖片]接下來看看起名的藝術(shù):G5NB為家族是前綴,1是1組觸點,2.為連接形式:板載,3是封裝形式,分為非密和密封兩種,4是類型:分為鋪銅版本和高性能版本。5是線圈的驅(qū)動電壓,根據(jù)你的需要自己選擇有5V,12V,18V,24Vdc,根據(jù)需要自選。

繼續(xù)往下看,應(yīng)該是電氣參數(shù)的額定值了,先看線圈的額定參數(shù)值:

這里面參數(shù)大體講一下:第一個是額定線圈電壓值、第二個是額定電流值,你把線圈接入回路中的電流、第三個是額定線圈阻抗、這三個參數(shù)是符合歐姆定律的,感興趣的筒子可以自己算一下。

下面有個參數(shù)比較有意思,就是繼電器的吸合與斷開是依靠吸引力的,這里就跟給出的加在線圈兩端的電壓有關(guān)了,電流越大,吸引力越大,電流又取決于加載兩端的電壓,于是有了下面兩個參數(shù):

一個是最小的吸合電壓(75%) 一個是最大的釋放電壓(10%)。

接下來是線圈兩端能夠承受的最大電壓,超過這個值就可能會損壞了(這里給出了普通版本和高性能版本兩個參數(shù)值分別為180%和170%)

再往下一個參數(shù)就是線圈功耗了:大約為200mW,要準(zhǔn)確的就需要手動測量算一下了。

NOTE一定要看一下,這里不展開講了。


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2018-07-20 14:56
@程序小白
繼續(xù)往下看,應(yīng)該是電氣參數(shù)的額定值了,先看線圈的額定參數(shù)值:[圖片]這里面參數(shù)大體講一下:第一個是額定線圈電壓值、第二個是額定電流值,你把線圈接入回路中的電流、第三個是額定線圈阻抗、這三個參數(shù)是符合歐姆定律的,感興趣的筒子可以自己算一下。下面有個參數(shù)比較有意思,就是繼電器的吸合與斷開是依靠吸引力的,這里就跟給出的加在線圈兩端的電壓有關(guān)了,電流越大,吸引力越大,電流又取決于加載兩端的電壓,于是有了下面兩個參數(shù):一個是最小的吸合電壓(75%)一個是最大的釋放電壓(10%)。接下來是線圈兩端能夠承受的最大電壓,超過這個值就可能會損壞了(這里給出了普通版本和高性能版本兩個參數(shù)值分別為180%和170%)再往下一個參數(shù)就是線圈功耗了:大約為200mW,要準(zhǔn)確的就需要手動測量算一下了。NOTE一定要看一下,這里不展開講了。

接著看一下有關(guān)觸點部分的參數(shù):分為普通版本和高性能版本

第一個參數(shù)為帶載能力,第二個參數(shù)為最大開關(guān)電壓,第三個為最大連續(xù)電流和開關(guān)電流,第四個開關(guān)功率了。選型是做好預(yù)留,首先你得知道你帶載是什么樣的。

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2018-07-23 12:03
@程序小白
接著看一下有關(guān)觸點部分的參數(shù):分為普通版本和高性能版本[圖片]第一個參數(shù)為帶載能力,第二個參數(shù)為最大開關(guān)電壓,第三個為最大連續(xù)電流和開關(guān)電流,第四個開關(guān)功率了。選型是做好預(yù)留,首先你得知道你帶載是什么樣的。

繼續(xù)往下看,特性參數(shù):

第一個參數(shù)是觸點的電阻100歐姆

接下來是吸合與釋放的時間,從給了電信號到真正的動作的延時:最大10ms

絕緣電阻500M歐

電氣壽命20萬次,機(jī)械壽命500萬次,最少數(shù)值。

余下參數(shù):存儲運行溫度,還有重量等,不一一看了。


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2018-07-23 15:46
@程序小白
繼續(xù)往下看,特性參數(shù):[圖片]第一個參數(shù)是觸點的電阻100歐姆接下來是吸合與釋放的時間,從給了電信號到真正的動作的延時:最大10ms絕緣電阻500M歐電氣壽命20萬次,機(jī)械壽命500萬次,最少數(shù)值。余下參數(shù):存儲運行溫度,還有重量等,不一一看了。

中間接了個客,回來繼續(xù)我的大業(yè),接下來肯定是各種曲線數(shù)據(jù)圖了,一張一張來:

其實有兩種,一種是高性能版本,一種是標(biāo)準(zhǔn)版,還是以一種為主吧 。

第一幅圖反映了開關(guān)電壓和開關(guān)電流:分為DC和AC,電流最大都是3A。

第二幅圖反映了觸點的電流,與繼電器壽命(靠動作次數(shù)來反映)。

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2018-07-23 15:50
@程序小白
中間接了個客,回來繼續(xù)我的大業(yè),接下來肯定是各種曲線數(shù)據(jù)圖了,一張一張來:[圖片]其實有兩種,一種是高性能版本,一種是標(biāo)準(zhǔn)版,還是以一種為主吧。第一幅圖反映了開關(guān)電壓和開關(guān)電流:分為DC和AC,電流最大都是3A。第二幅圖反映了觸點的電流,與繼電器壽命(靠動作次數(shù)來反映)。

繼續(xù)看,接下來是環(huán)境溫度與線圈電壓的最大值之間的關(guān)系:

環(huán)境溫度越高,線圈能承受住的最大電壓越小:這里也是分為普通版本和高性能版本:

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2018-07-23 16:08
@程序小白
繼續(xù)看,接下來是環(huán)境溫度與線圈電壓的最大值之間的關(guān)系:環(huán)境溫度越高,線圈能承受住的最大電壓越?。哼@里也是分為普通版本和高性能版本:[圖片]

接下來就是封裝了 ,上圖:一帶而過:

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2018-07-23 16:22
@程序小白
接下來就是封裝了,上圖:一帶而過:[圖片]
介紹完了繼電器,我們來上一下某大牛設(shè)計的繼電器驅(qū)動電路圖:

首先RELAY9 接回路控制端(后面講),實際線圈是接24V電源工作,點燈的led為了指示線圈的狀態(tài),LL4148是在線圈斷開是進(jìn)行續(xù)流,釋放線圈存儲能量。

觸點回路接了一路RC吸收電路,主要用來阻容滅弧。

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2018-07-24 09:41
@程序小白
介紹完了繼電器,我們來上一下某大牛設(shè)計的繼電器驅(qū)動電路圖:[圖片]首先RELAY9接回路控制端(后面講),實際線圈是接24V電源工作,點燈的led為了指示線圈的狀態(tài),LL4148是在線圈斷開是進(jìn)行續(xù)流,釋放線圈存儲能量。觸點回路接了一路RC吸收電路,主要用來阻容滅弧。

早安,繼續(xù)我的學(xué)習(xí)路,繼電器的驅(qū)動電路已經(jīng)講解完畢,還有個relay9的控制信號,這里的信號是要走大電流的,所以用單片機(jī)直驅(qū)肯定是不行的,這里可以用之前的方案通過三極管來驅(qū)動,但是有時候考慮到控制需求可能需要多路繼電器的驅(qū)動,考慮PCB板的大小限制,以及成本的方案,有時候可以采用集成化的數(shù)字芯片進(jìn)行驅(qū)動,簡化了電路設(shè)計的復(fù)雜度,如下圖引入ULN2803,還是先翻一下datasheet:

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2018-07-24 10:05
@程序小白
早安,繼續(xù)我的學(xué)習(xí)路,繼電器的驅(qū)動電路已經(jīng)講解完畢,還有個relay9的控制信號,這里的信號是要走大電流的,所以用單片機(jī)直驅(qū)肯定是不行的,這里可以用之前的方案通過三極管來驅(qū)動,但是有時候考慮到控制需求可能需要多路繼電器的驅(qū)動,考慮PCB板的大小限制,以及成本的方案,有時候可以采用集成化的數(shù)字芯片進(jìn)行驅(qū)動,簡化了電路設(shè)計的復(fù)雜度,如下圖引入ULN2803,還是先翻一下datasheet:[圖片]
先看一下ULN2803的手冊,這個比較簡單,按頁上:

這個說白了就是我們之前用的一個三極管驅(qū)動的內(nèi)部集成化方案,當(dāng)然設(shè)計的更加合理,最大的驅(qū)動電流可以達(dá)到500mA,輸出電壓可達(dá)50V。

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2018-07-24 10:08
@程序小白
介紹完了繼電器,我們來上一下某大牛設(shè)計的繼電器驅(qū)動電路圖:[圖片]首先RELAY9接回路控制端(后面講),實際線圈是接24V電源工作,點燈的led為了指示線圈的狀態(tài),LL4148是在線圈斷開是進(jìn)行續(xù)流,釋放線圈存儲能量。觸點回路接了一路RC吸收電路,主要用來阻容滅弧。
接下來是電氣特性,這里不一一介紹了,直接上圖:



其實對于DATASHEET 不需要完全看懂,只需要關(guān)注你需要的內(nèi)容就可以,設(shè)計時很少在極限參數(shù)內(nèi)選型使用,所以有時候關(guān)于極限參數(shù)的影響因素可以忽略掉,簡化設(shè)計,加速設(shè)計,在真正遇到問題時在去對照datasheet進(jìn)行優(yōu)化,也是一樣合理的選擇。全部看懂了也不一定就會用了,邊用邊懂還是,剩下的特性曲線,測試方法 ,封裝這些就不介紹,本身就是一個比較簡單的集成芯片 。

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2018-07-24 10:12
@程序小白
接下來是電氣特性,這里不一一介紹了,直接上圖:[圖片]其實對于DATASHEET不需要完全看懂,只需要關(guān)注你需要的內(nèi)容就可以,設(shè)計時很少在極限參數(shù)內(nèi)選型使用,所以有時候關(guān)于極限參數(shù)的影響因素可以忽略掉,簡化設(shè)計,加速設(shè)計,在真正遇到問題時在去對照datasheet進(jìn)行優(yōu)化,也是一樣合理的選擇。全部看懂了也不一定就會用了,邊用邊懂還是,剩下的特性曲線,測試方法,封裝這些就不介紹,本身就是一個比較簡單的集成芯片。
搭建測試環(huán)節(jié)先不補(bǔ)了,有大事要做,回過頭來繼續(xù)成長 補(bǔ)上。
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2018-07-27 11:39
@程序小白
搭建測試環(huán)節(jié)先不補(bǔ)了,有大事要做,回過頭來繼續(xù)成長補(bǔ)上。
版主好啊,你的剛開始發(fā)的有關(guān)原理圖設(shè)計有個問題,希望解答一下
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2018-07-27 21:17
@lihui710884923
版主好啊,你的剛開始發(fā)的有關(guān)原理圖設(shè)計有個問題,希望解答一下
好啊 ,請說 
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2018-07-30 14:54
@程序小白
好啊,請說 
請教一個問題,原理圖和pcb已經(jīng)出了一版了,現(xiàn)在要在原來PCB上加一塊電路,現(xiàn)在我直接在原理上圖上增加這塊電路,然后元器件編號通過annotate  sch自動整理了,但是更新到原來的pcb后,pcb好多元器件標(biāo)號都沒改過來
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2018-07-30 16:49
@lihui710884923
請教一個問題,原理圖和pcb已經(jīng)出了一版了,現(xiàn)在要在原來PCB上加一塊電路,現(xiàn)在我直接在原理上圖上增加這塊電路,然后元器件編號通過annotate sch自動整理了,但是更新到原來的pcb后,pcb好多元器件標(biāo)號都沒改過來
你是要重畫整個PCB板么,要是重畫的話,你把定義的class刪掉試一下,還有方法就是重建PCB,導(dǎo)入新的PCB
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2018-08-02 10:10
@程序小白
介紹完了繼電器,我們來上一下某大牛設(shè)計的繼電器驅(qū)動電路圖:[圖片]首先RELAY9接回路控制端(后面講),實際線圈是接24V電源工作,點燈的led為了指示線圈的狀態(tài),LL4148是在線圈斷開是進(jìn)行續(xù)流,釋放線圈存儲能量。觸點回路接了一路RC吸收電路,主要用來阻容滅弧。
樓主,你好,我想問一下阻容滅弧電路中電阻和電容的阻值和耐壓值如何確定,有沒有什么用什么公式算呀
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2018-08-02 10:46
@liushiming82
樓主,你好,我想問一下阻容滅弧電路中電阻和電容的阻值和耐壓值如何確定,有沒有什么用什么公式算呀
這個我也不知道該怎么算,我也是采用前輩們留下來的經(jīng)驗值,你要有的話記得分享我一份哈。
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2018-08-02 11:50
@程序小白
這個我也不知道該怎么算,我也是采用前輩們留下來的經(jīng)驗值,你要有的話記得分享我一份哈。
飛飛你這就很尷尬了
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2018-08-02 20:45
@電源網(wǎng)-璐璐
飛飛你這就很尷尬了[圖片]
實事求是啊,不會就是不會嘛,我臉皮厚一般不會尷尬,哈哈
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2018-08-03 16:33
@程序小白
你是要重畫整個PCB板么,要是重畫的話,你把定義的class刪掉試一下,還有方法就是重建PCB,導(dǎo)入新的PCB
要是重新導(dǎo)入另一個PCB的話,還的重新布局,這樣肯定是可以的,想省事點,直接在原理圖上更改一下,導(dǎo)入原來的PCB
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2018-08-04 09:15
@程序小白
實事求是啊,不會就是不會嘛,我臉皮厚一般不會尷尬,哈哈
謝謝,我也是不知道才問的,等找到這方面知識再分享出來
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2019-01-10 11:03
@程序小白
搭建測試環(huán)節(jié)先不補(bǔ)了,有大事要做,回過頭來繼續(xù)成長補(bǔ)上。
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