如我們在這個主題上的其他技術博客中所指出的，繼電器基本上是控制其他開關的開關。它們利用低功率信號來控制更高功率的電路。發(fā)出低功率信號會激活電磁鐵，移動鐵芯并導致電觸點閉合，將電力發(fā)送到受控電路。

這種設計有效地將低功率信號與高功率電路隔離開來，保護操作員免受傷害，同時保護設備免受損壞。它還允許從遠處控制設備或系統(tǒng)。電磁繼電器自1835年以來就存在了，盡管多年來它們的組件和種類變得更加復雜和精細，但它們的基本功能仍然保持不變。

什么是電力繼電器？

所有電氣繼電器都控制電力，但并非所有繼電器都被正確地稱為“電力繼電器”。更準確地說，電力繼電器是專門設計用于處理高電流開關的產(chǎn)品，從幾安到更高的電流。電力繼電器觸點的內(nèi)置容量能夠處理較大的電流，加上它們更大的尺寸和更強大的線圈，使得電力繼電器成為在開關通常超過10安的電流時的良好選擇。一些使用示例包括汽車系統(tǒng)、電梯、閥門執(zhí)行器，或者具有高初始電流浪涌的設備，如電機、電磁閥、電源或電子鎮(zhèn)流器。

接觸弧和電力繼電器的好處

與大多數(shù)其他電氣元件一樣，所有繼電器在安全處理的電力方面都存在一些限制。每個型號對可以安全控制的電力都有最大功率額定值，使它們可以有效地與低功率負載（如燈泡）匹配，到高功率負載（如大型電動機）。然而，如果繼電器的功率額定值超過了，則很可能會對繼電器造成永久性損壞。

如果觸點沒有完全對齊，這也可能導致繼電器中的接觸弧，即在繼電器的觸點打開但彼此靠近時電流流過空氣間隙的現(xiàn)象?；鸹ê蜔崃繋淼奈ｋU并不是弧的唯一負面影響?；∵€會通過侵蝕觸點損壞繼電器，并通過產(chǎn)生不必要的電氣干擾損壞附近的設備。

電機繼電器中的弧問題

通過使用電力繼電器來解決這個問題，電力繼電器通常用于處理高電流設備的電氣負載，如加熱器、電動機、照明陣列和其他工業(yè)設備。電力繼電器具有更高的電流和電壓額定值，主要通過使用與常規(guī)繼電器顯著不同的開關觸點材料來實現(xiàn)。

關于繼電器觸點材料的一點說明

電流通過繼電器的觸點時會遇到電阻，這取決于觸點的大小和材料。增加電阻會增加繼電器本身的功耗和產(chǎn)生的熱量。降低觸點電阻的一種方式是通過選擇它們所制成的材料。

常規(guī)繼電器通常使用銀鎳觸點。自從繼電器問世以來，這種金屬一直被用于繼電器，并且通常用于開關電阻性負載（電流和電壓彼此同相）。

用于更高負載的繼電器（電力繼電器）使用由氧化銀鎘、氧化銀錫或金合金制成的觸點，并且適用于開關感性負載（電流和電壓不同步，有時會引起電流或電壓的大幅度峰值）。這些觸點材料都提供較低的電阻和減少由于高涌入電流而引起的接觸焊接。使用氧化銀錫可以避免使用含有鎘的合金所帶來的環(huán)境擔憂，因為一些國家對鎘進行了監(jiān)管。

電力繼電器與信號繼電器

電力繼電器和信號繼電器是一般繼電器的兩種最流行的變體，它們可以從更直接的角度進行比較。重要的是，電力繼電器期望的壽命周期較少，但更關心更高的電壓和電流。信號繼電器期望更高的壽命周期，但處理較低的電壓和最小量的電流。這些使用上的差異需要在其構造上采取顯著不同的方法。由于構造上的差異，雖然電力繼電器非常適合開關高功率設備，但它們不適合與低功率設備一起使用。用于電力繼電器的接觸材料的特性對于低功率開關來說并不理想。這是因為被開關的電壓越低，觸點之間的物理連接就越關鍵，這由觸點的接觸壓力和清潔度控制，而不是由材料控制。更明顯的是，用于電力應用的信號繼電器很可能由于過壓或過流而發(fā)生嚴重故障。即使它幸存下來，它也將缺乏重要的功能，如弧的預防和接觸自清潔。在選擇兩種類型之間時，最重要的指導原則是始終將所開關的功率級別與繼電器的功率額定值匹配。

電力繼電器的類型

與常規(guī)繼電器一樣，電力繼電器分為兩種基本類型，電磁式和固態(tài)式。電磁式電力繼電器使用電線圈、磁場、彈簧、可移動鐵芯和觸點來控制設備的電力。

用于高功率應用的固態(tài)繼電器可以使用無運動部件來切換交流或直流電流。它們?nèi)《褂冒雽w，例如可控硅（SCR）、交流三極管（TRIAC）或開關晶體管來切換電流。雖然固態(tài)繼電器用于切換高功率負載，但由于適當?shù)墓β拾雽w成本的增加和額外的熱管理組件的必要性，成本/效益計算會隨著功率需求的增加而受到侵蝕。

帶有鋁散熱片的固態(tài)繼電器

電力繼電器的配置和額定值

與常規(guī)繼電器一樣，電力繼電器通過觸點配置或描述進行分類，指定它們可以同時控制的設備數(shù)量。最常見的分類是：

SPST - 單極，單刀

DPDT - 雙極，雙刀

3PDT - 三極，雙刀

SP3T - 單極，三刀

繼電器觸點根據(jù)在繼電器上沒有施加電力時所處的狀態(tài)，通常列為常閉（NC）或常開（NO）。

繼電器額定值指的是繼電器可以安全有效地切換的功率量。此額定值通常以交流或直流電流或兩者兼用，并以安培為單位給出。繼電器的額定級別必須與所開關設備的額定級別相同，并包含一個安全系數(shù)。

與非電力繼電器一樣，電力繼電器可以使用“形式”來描述。像“1 Form A”或“2 Form C”這樣的短語告訴您關于繼電器的兩件事。在“Form”之前的數(shù)字告訴您繼電器中描述的觸點有多少個，因為一個單元中可以有多個繼電器開關。形式A意味著繼電器通常是打開的，形式B意味著繼電器通常是閉合的。形式C僅適用于SPDT繼電器，表示哪個位置被認為是常閉位置，同時繼電器是斷路前進行的。形式D與形式C相同，但是是進行斷路前進行的。還有許多其他形式，但這四個是最常用的。換句話說：

形式A - 通常開

形式B - 通常閉

形式C - 斷開前進行的SPDT開關

形式D - 斷開前進行的SPDT開關

選擇電力繼電器

選擇正確的電力繼電器以匹配您的應用程序的過程非常簡單，包括以下步驟：

1.確定必要的負載電壓額定值和類型

2.確定必要的負載電流額定值

3.確定必要的電路/開關布置

4.確定必要的控制電壓和類型

5.確定所需的安裝類型

對于固態(tài)繼電器，步驟是相同的，但您還必須確定負載類型（感性或阻性），并確定是否需要標準或特殊應用的SSR。您還需要確定設備散熱的量以及管理它的解決方案。

其他設計考慮因素

電力繼電器的工作方式與常規(guī)繼電器相似，這意味著在設備規(guī)格階段會面臨類似的考慮因素。其中一些考慮因素值得注意，包括：

輸入功率浪涌：某些設備在啟動時可能會產(chǎn)生顯著的功率浪涌，這應該在繼電器規(guī)格之前確定，以避免損壞設備。

線圈抑制：在繼電器循環(huán)時可能會產(chǎn)生高電壓暫態(tài)。線圈抑制在電路中使用附加組件來保護設備免受這些暫態(tài)的影響，但這可能會縮短繼電器的壽命周期。您應確定是否需要特定的線圈抑制策略。

鎖定：鎖定繼電器將保持其最后的接觸位置，即使已移除激活電源。這可能是您的應用程序需要的一個特性。

噪音：繼電器可能會產(chǎn)生EMI或RFI噪聲，這種噪聲在高功率設備中可能更加明顯。您需要預先確定您的設備或系統(tǒng)對此噪聲的敏感性。

接觸彈跳：當繼電器循環(huán)時，觸點可能會經(jīng)歷多次非常短暫的開/關周期，稱為接觸彈跳，這會產(chǎn)生電脈沖。根據(jù)應用的靈敏度，這可能會產(chǎn)生不希望的效果。必須在規(guī)格之前確定接觸彈跳是否重要。

接觸彈跳及由此產(chǎn)生的迅速變化的電壓

總結

繼電器是經(jīng)過驗證的、高效的、有效的設備，可以安全地從遠處對設備和系統(tǒng)進行電氣控制，同時也將控制器與操作電流隔離開來。電力繼電器是電磁式或固態(tài)繼電器，已經(jīng)設計具有額外的強大功能來處理更高的電壓和電流。在確定產(chǎn)品的繼電器電力開關要求時，CUI Devices愿意為您提供各種電力繼電器和信號繼電器，滿足您的低電平或高電平電流開關需求。