继电器

继电器是一种电动开关。 它由一组用于单个或多个控制信号的输入端子和一组操作触点端子组成。 开关可以具有多种触点形式的任意数量的触点，例如闭合触点、断开触点或其组合。

继电器用于需要通过独立的低功率信号控制电路的地方，或者必须由一个信号控制多个电路的地方。 继电器最初用作长途电报电路中的信号中继器：它们通过在另一个电路上传输信号来刷新来自一个电路的信号。 继电器广泛用于电话交换机和早期计算机以执行逻辑运算。

继电器的传统形式使用电磁铁来闭合或打开触点，但也发明了使用其他工作原理的继电器，例如固态继电器，它使用半导体特性进行控制而不依赖于移动部件。 具有校准操作特性的继电器，有时使用多个操作线圈来保护电路免受过载或故障； 在现代电力系统中，这些功能由仍称为保护继电器的数字仪器执行。

闭锁继电器只需要一个控制电源脉冲来持续操作开关。 施加到第二组控制端子的另一个脉冲，或具有相反极性的脉冲，会使开关复位，而相同类型的重复脉冲则没有任何效果。 当断电不应影响继电器控制的电路时，磁保持继电器在应用中很有用。

一个简单的电磁继电器包括一个缠绕在软铁芯（螺线管）上的线圈、一个为磁通量提供低磁阻路径的铁轭、一个可移动的铁电枢和一组或多组触点（有两个 图中继电器中的触点）。 电枢铰接至磁轭并机械连接至一组或多组移动触点。 电枢由弹簧固定到位，因此当继电器断电时，磁路中会出现气隙。 在这种情况下，图中继电器的两组触点之一闭合，另一组打开。 其他继电器可能有更多或更少的触点组，具体取决于它们的功能。 图片中的继电器还有一根电线将电枢连接到磁轭。 这确保了电枢上的移动触头与印刷电路板 (PCB) 上通过磁轭焊接到 PCB 上的电路轨道之间的电路的连续性。

当电流通过线圈时，它会产生一个磁场来激活电枢，并且可移动触点的随之而来的运动会建立或断开（取决于结构）与固定触点的连接。 如果继电器断电时触点组闭合，则机芯打开触点并断开连接，反之亦然，如果触点打开。 当流向线圈的电流被切断时，电枢通过大约是磁力一半的力返回到其松弛位置。 通常这种力由弹簧提供，但重力也常用于工业电机启动器。 大多数继电器都可以快速运行。 在低压应用中，这会降低噪声； 在高电压或电流应用中，它可以减少电弧。

当线圈用直流电供电时，通常会在线圈两端放置一个反激二极管或缓冲电阻器，以在停用时耗散来自坍缩磁场（反电动势）的能量，否则会产生对半导体电路元件有害的电压尖峰。 这种二极管在晶体管用作继电器驱动器之前并未得到广泛使用，但很快就变得无处不在，因为早期的锗晶体管很容易被这种浪涌破坏。 一些汽车继电器在继电器盒内包含一个二极管。 电阻器虽然比二极管更耐用，但在消除继电器产生的电压尖峰方面效率较低，因此不常用。