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(共31張PPT)
二、繼電器的作用和類型
第四章 電子控制系統的執行部分
走進情境
夏季室外烈日高照，地面上熱浪滾滾，教室里開啟了空調，但是，這兩天由于空調溫度設置過低，有幾個同學患了感冒。張林同學建議將空調設定為26℃，這樣既保障了同學們的身體健康，又為學校建設綠色校園做出貢獻。可是，無論空調設定什么溫度，壓縮機始終在工作，無法停止制冷。張林想：空調控制電路中哪個部分出現問題可能導致壓縮機不停機的故障呢？
案例分析
討論：
直接控制壓縮機工作的執行部件是哪個部件？
造成壓縮機無法停機的原因可能有哪些？
繼電器
案例分析
閉合開關S，電動機
斷開開關S，電動機
開始運轉
停止運轉
結論：
繼電器作為電路中的開關元件實現普通開關的功能。
繼電器的作用
1. 開關作用
比較繼電器和單刀開關、撥動開關、按鈕開關之間的差異。
單刀開關
按鈕開關
繼電器
撥動開關
繼電器的作用
低壓控制電路
高壓工作電路
2. “以低控高、以小控大”
3. 控制電路與工作電路之間隔離
小電流或低電壓控制命令
輸入
繼電器
輸出
控制大電流或高電壓電路的通斷
繼電器的作用
1. 開關作用
實現了用弱電（低電壓、小電流）信號，控制強電（高電壓、大電流）工作設備的正常運行。
2. “以低控高”、“以小控大”
3. 控制電路與工作電路之間隔離
使工作電路電流通斷，實現了工作設備運行或停止運行。
繼電器的作用
繼電器是用小電流控制大電流的一種自動開關。作為開關元件，繼電器的輸入與輸出電路之間完全隔離，具有安全、抗干擾能力強的特點。廣泛應用于電子設備中。
繼電器的應用
防盜報警系統
橡膠墊圈
上踏板
觸點
電源
電源
電鈴
　橡膠墊圈未踩，繼電器斷開，燈亮；橡膠墊圈踩下，繼電器接通，鈴響。
繼電器的應用
水位報警控制系統
電源
電源
紅燈
綠燈
當水位達到A點，繼電器接通，紅燈亮；當水位低于A點，繼電器斷開，綠燈亮。
繼電器的應用
溫度報警系統
電源
電源
電鈴
溫度升高到指定標準，繼電器接通，輸出電路接通，電鈴響；溫度降低，繼電器斷開，輸出電路斷開，電鈴關閉。
繼電器的類型
1.按輸入物理量不同
電磁繼電器、溫度繼電器、
熱繼電器、時間繼電器等
時間繼電器
熱繼電器
電磁繼電器
溫度繼電器
繼電器的類型
2.按執行機構的特征的不同：
觸點繼電器
無觸點繼電器
3.按輸入的控制電流的不同：
直流電磁繼電器
交流電磁繼電器
直流電磁繼電器
交流電磁繼電器
電磁繼電器的特點
優點：
工作可靠、體積小、結構簡單、制作方便、靈敏度高、輸入與輸出隔離
缺點：
在大電壓、大電流下，觸點在頻繁通斷瞬間會產生電火花，造成干擾，可能引發事故。
※電磁繼電器應用于：自動控制系統、遙控遙測系統、通信系統的控制設備或保護裝置中。
無觸點繼電器
功能：與電磁繼電器相同
形態：無觸點全固態半導體開關
特點：
沒有可動觸點，不產生電火花；體積小。
優點：
可靠性高、壽命長、無干擾、體積小、易與電子電路集成。
應用：
計算機外圍接口裝置、電爐加熱恒溫系統、醫療器械、遙控系統、工業自動化裝置等。
晶閘管是一種無觸點繼電器
無觸點繼電器——晶閘管
G控制極
K陰極
A陽極
四 層 半 導 體
三
個
PN
結
P1
P2
N1
N2
a
k
g
符 號
無觸點繼電器——晶閘管

i g
k
a
g
T1
T2
i g
ig
a
P
P
N
N
N
P
g
k
無觸點繼電器——晶閘管
k
+
L
Ug
g
a
-
S
正向阻斷
k
+
L
Ug
g
a
-
S
觸發導通
k
+
L
Ug
g
a
-
S
導通后控制極失控
k
+
L
Ug
s
g
a
-
反向阻斷
晶閘管的工作原理
現象：開關S斷開，燈泡不亮；開關S閉合，燈泡不亮。
反向阻斷
s
a
k
g
Ug
L
Ua
_
+
晶閘管的工作原理
現象：開關S斷開，燈泡不亮。
正向阻斷
s
a
k
g
Ug
L
Ua
_
+
晶閘管的工作原理
現象：開關S閉合，燈泡亮。
觸發導通
_
s
a
k
g
Ug
L
Ua
+
晶閘管的工作原理
現象：開關S斷開，燈泡亮。
導通后控制極失控
_
s
a
k
g
Ug
L
Ua
+
晶閘管的工作原理
觀察下面的電路，當控制極失控，如何使燈泡滅掉。
s
a
k
g
Ug
L
Ua
+
－
晶閘管的工作原理
方法1：在輸出電路中增加開關S，當斷開開關時，燈泡滅掉。
s
a
k
g
Ug
L
Ua
+
s
－
晶閘管的工作原理
方法2：在輸出電路中增加開關滑變電阻，當電路中電流減小到一定程度時，晶閘管截止。
s
a
k
g
Ug
L
Ua
+
R
－
晶閘管的工作原理
1.晶閘管具有單向導電性
2.晶閘管導通必須同時具備兩個條件：
(1) 晶閘管陽極電路加正向電壓 。
(2) 控制極電路加適當的正向觸發電壓（以小控大）。
3.晶閘管截止必須具備下列條件之一即可：
(1) 在陽極和陰極間加反向電壓。
(2) 降低正向電壓，減小流經晶閘管的電流。
練習1：說明下圖晶閘管的工作原理
1.閉合S2，電燈____，晶閘管——
2.再閉合S1，電燈____，晶閘管——
3.斷開S1，電燈____，晶閘管——
4.斷開S2，電燈____。
正向阻斷
正向觸發導通
觸發導通后控制極失控
亮
亮
不亮
熄滅
k
+
Ea
4.5V
Eg3V
S1
g
a
-
S2
R
晶閘管的工作原理
干簧繼電器
1. 組成
——由線圈和干簧管組成
2. 工作原理
——當線圈中有電流通過時，
線圈產生磁場，使簧片磁化
而吸合；當線圈中沒有電流
時，簧片斷開
3. 特點
——結構簡單，工作可靠，質
量小，價格便宜，吸合功率小，
靈敏度高，但觸點負荷小
比較直流繼電器、干簧繼電器與晶閘管的結構和工作特點
結構和工作特點
直流繼電器
干簧繼電器
晶閘管
結構簡單，工作可靠，質量小，價格便宜，吸合功率小，靈敏度高，但觸點負荷小
工作可靠、結構簡單、制作方便、靈敏度高、輸入與輸出隔離
除了具有電磁繼電器的特點外，還具有體積小、易與電子電路集成、壽命長、不產生干擾、反應速度快等特點
小結
1. 繼電器的作用
2. 繼電器的應用
3. 繼電器的類型
4. 認識無觸點繼電器
謝 謝！

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