繼電器線圈端反向并接二極管的原因

繼電器是工業(yè)、家庭電氣系統(tǒng)中最基本的開關(guān)設(shè)備之一，用于控制電路的開閉。在實(shí)際應(yīng)用中，由于線圈開關(guān)瞬間以及斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，可能會(huì)對(duì)接口電路產(chǎn)生不良影響，甚至?xí)p壞開關(guān)。因此，在繼電器的線圈端需要反向并接二極管，以保護(hù)開關(guān)和控制電路。本文將詳細(xì)介紹繼電器線圈端反向并接二極管的原因。

繼電器的基本原理

繼電器是由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)和殼體三部分組成。電磁機(jī)構(gòu)包括線圈和鐵芯，通過(guò)加電流在繞組上產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而吸引鐵芯移動(dòng)，達(dá)到開關(guān)接點(diǎn)的目的。觸點(diǎn)分為正常閉合、正常斷開、雙觸點(diǎn)、轉(zhuǎn)換等不同類型，通常使用銀、鎘、鎢等材料制成，接通電路時(shí)產(chǎn)生較小的接觸電阻，斷路時(shí)不產(chǎn)生影響。

在繼電器電路中，線圈通電后，電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引鐵芯移動(dòng)，進(jìn)而開閉觸點(diǎn)控制電路的開閉。在繼電器線圈開關(guān)瞬間，由于線圈電阻極小，線圈中的電流會(huì)非常大，短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生高電感電壓，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞。

產(chǎn)生感應(yīng)電壓的原因

當(dāng)繼電器線圈突然中斷電源，線圈中電流突變產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。其數(shù)量級(jí)與線圈中電流和線圈數(shù)目有關(guān)，為線圈電感與電流的乘積，公式為：

ε = -L(di/dt)

其中，ε為感應(yīng)電勢(shì)，L為線圈電感，di/dt為電流變化率。

由于線圈中電感較大，突然斷電時(shí)電流變化率極大，因此感應(yīng)電壓較高。在繼電器低電壓電路中，線圈功率通常較小，開關(guān)速度較快，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可能對(duì)電氣設(shè)備造成不良影響或傷害。

反向并接二極管的作用

當(dāng)繼電器線圈中的電流突變時(shí)，由于線圈中的磁場(chǎng)仍然存在，會(huì)形成一個(gè)磁通量的變化率，導(dǎo)致在線圈兩端產(chǎn)生反向電勢(shì)。此時(shí)，如果不將這個(gè)反向電勢(shì)合理地利用起來(lái)，就會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生危害。

反向并接二極管是一種多功能的電子元件，它可以在低電壓電路中起到以下作用：

1. 保護(hù)線圈和開關(guān)器件

反向并接二極管具有防止感性負(fù)荷燒毀的作用，它可以將繼電器線圈端的反向電壓導(dǎo)向二極管的正向電平，從而防止過(guò)高的電壓波動(dòng)和電流沖擊對(duì)開關(guān)器件和線圈產(chǎn)生損壞。

2. 降低電氣噪聲

當(dāng)繼電器線圈突然斷電時(shí)，線圈中的感應(yīng)電勢(shì)可能會(huì)產(chǎn)生空氣放電聲和電磁噪聲，反向并接二極管可以從硬件層面上有效地降低噪聲的產(chǎn)生，減輕對(duì)周邊環(huán)境的影響。

3. 提高線圈反應(yīng)速度

反向并接二極管可以在繼電器線圈開關(guān)瞬間以及斷電時(shí)提高線圈的反應(yīng)速度和精度，從而提高繼電器開關(guān)的可靠性和穩(wěn)定性。

結(jié)論

繼電器是電氣設(shè)備中最常用的開關(guān)設(shè)備之一。在線圈開關(guān)瞬間以及斷電時(shí)，線圈中可能會(huì)產(chǎn)生高電壓波動(dòng)和電流沖擊，導(dǎo)致對(duì)周邊電氣設(shè)備產(chǎn)生影響和損壞。反向并接二極管可以有效地保護(hù)線圈和開關(guān)器件，降低電氣噪聲，提高線圈反應(yīng)速度，是繼電器中不可或缺的保護(hù)設(shè)備。因此，在繼電器線圈端反向并接二極管是非常必要的。