繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。

那么，什么是繼電器？充換電頭條（微信公眾號：chd2005s）對繼電器的主要應用領域、工作原理、作用及類型等進行了梳理和總結。

繼電器的定義

繼電器（Relay）是一種電氣控制裝置，用于在一個電路中通過一個電磁或電子信號控制一個開關。它通常由電磁線圈和一個或多個觸點組成。電磁線圈在接通電流后產生磁場，使得觸點閉合或斷開，從而控制電路中的電流流動。繼電器的主要作用是將一個電路的控制與被控制部分隔離開來，實現電路的遠程控制、自動化控制、電流放大、保護和安全隔離等功能。

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繼電器的工作原理

繼電器的工作原理如下圖所示。當開關閉合時，線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服回位彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合，此時紅色燈泡亮起。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力下返回原來型的位置，使動觸點與靜觸點（常閉觸點）吸合，此時綠色燈泡亮起。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。

對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩個電路，一個為控制電路，另一個為工作電路。

電磁繼電器的工作原理：電磁繼電器主要由線圈、鐵芯、觸點和彈簧等部分組成。當線圈通電時，鐵芯產生磁場，使觸點閉合；當線圈斷電時，鐵芯失去磁場，觸點在彈簧的作用下斷開。

固態繼電器的工作原理：固態繼電器主要由輸入電路、驅動電路和輸出電路組成。輸入電路接收輸入信號，驅動電路將輸入信號轉換為適合輸出電路的信號，輸出電路通過半導體器件實現觸點的閉合和斷開。

干簧繼電器的工作原理：干簧繼電器主要由干簧管、線圈和觸點等部分組成。當線圈通電時，干簧管產生磁場，使觸點閉合；當線圈斷電時，干簧管失去磁場，觸點在彈簧的作用下斷開。

溫度繼電器的工作原理：溫度繼電器主要由感溫元件、觸點和彈簧等部分組成。當溫度達到設定值時，感溫元件發生形變，使觸點閉合；當溫度降低時，感溫元件恢復原狀，觸點在彈簧的作用下斷開。

時間繼電器的工作原理：時間繼電器主要由計時元件、觸點和彈簧等部分組成。當輸入信號達到設定時間時，計時元件使觸點閉合；當輸入信號消失時，計時元件使觸點在彈簧的作用下斷開。

光繼電器的工作原理：光繼電器主要由光電元件、觸點和彈簧等部分組成。當光電元件接收到光信號時，使觸點閉合；當光信號消失時，光電元件失去作用，觸點在彈簧的作用下斷開。

繼電器的結構

繼電器主要由電磁系統、觸點系統和釋放彈簧等部分組成。當繼電器的輸入量發生變化時，電磁系統產生的磁場也會隨之變化，從而帶動觸點系統的閉合和斷開，實現電路的控制。繼電器一般有兩個電路，一個是控制電路，另一個是工作電路。

1、電磁系統

電磁系統是繼電器的核心部分，它主要包括鐵芯、線圈和鐵軛等。當線圈通電時，會產生磁場，磁場的大小與電流的平方成正比。鐵芯和鐵軛的作用是加強磁場，提高繼電器的動作靈敏度。

2、觸點系統

觸點系統是繼電器的執行部分，它主要包括動觸點和靜觸點。當電磁系統產生的磁場達到一定值時，磁場力會克服釋放彈簧的彈力，使動觸點與靜觸點閉合，從而實現電路的接通；當線圈斷電時，磁場消失，釋放彈簧的彈力會使動觸點與靜觸點斷開，從而實現電路的切斷。

繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。

3、釋放彈簧

釋放彈簧是繼電器的重要組成部分，它的作用是使觸點系統在沒有電磁力作用下保持斷開狀態。當線圈通電時，磁場力會克服釋放彈簧的彈力，使觸點系統閉合；當線圈斷電時，磁場消失，釋放彈簧的彈力會使觸點系統斷開。

繼電器的主要作用

電路的控制和隔離：繼電器能夠實現控制電路的開關功能，將電路的控制部分與被控制部分隔離開來，確保控制信號和被控制電路的安全性和可靠性。

電流放大：通過繼電器可以控制大電流負載，實現對小電流控制信號的放大作用，從而適應不同負載要求。

遠程控制和自動化：繼電器可以用于遠程控制系統，通過控制信號遠程操控設備或系統的開關。

保護功能：在電路中起到保護作用，如過載保護、短路保護等，一旦電路負載超過設定值，繼電器能夠及時切斷電源，防止電路和設備損壞。

信號轉換和邏輯控制：通過不同類型的繼電器可以實現信號轉換、邏輯控制、定時控制等復雜的電氣控制功能。

繼電器在充電樁中的作用

電路控制與保護：繼電器在充電樁中用于實現電路的自動控制和保護，如過載保護和短路保護。這些功能確保充電過程的安全性和穩定性，防止因電流過大或電壓異常導致的設備損壞或安全事故。

精確控制充電過程：繼電器與其他功率元件協同工作，實現對充電過程的精確控制。例如，某些類型的直流繼電器（如g9ej-1系列）可以接入高電壓、高電流直流負載，并具備預充電用途的長壽命化和高容量斷路功能。

適應不同充電需求：充電樁通常提供常規充電和快速充電兩種模式。繼電器在這兩種模式切換中起到關鍵作用，確保充電過程的平順和效率。

實時信息顯示：充電樁配備的顯示屏可以實時顯示充電量、費用、充電剩余時間等關鍵信息，而繼電器則確保這些信息的準確傳輸和顯示設備的安全保護。

從繼電器產業發展來看，光儲能發展是利好繼電器產業發展的。在光儲能中，繼電器發揮著不小的作用，繼電器可以實現對系統的自動控制。在光伏儲能系統中，通過檢測光伏電池板的電壓、電流和功率等參數，自動充放電，在不同負載下自動切換。需要繼電器精準控制，確保電池充電和放電行為符合要求。此外，繼電器在光伏儲能系統的保護中起關鍵作用，保障電池安全和正常運行，避免過度放電和損壞，防止安全事故發生。

繼電器在新能源汽車中的作用

控制高電流電路：新能源汽車的主電路電壓通常大于200V，繼電器用于控制高電流電路的開關操作，如電動驅動系統、充電器、電加熱系統等。

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能量回收控制：在能量回收制動時，繼電器可以控制電動機切換為發電機模式，將制動時產生的動能轉化為電能，并儲存到電池中，以延長續航里程。

充電控制：繼電器用于控制電動車輛的充電過程，例如在充電器插入車輛時，繼電器可以控制充電器的連接和斷開，以確保充電過程的安全性和有效性。

電池保護：繼電器可以用于保護電池，例如在電池電壓過高或過低時，繼電器可以切斷電池連接，以防止電池受到損害。

故障保護：繼電器可以用于檢測電氣系統中的故障情況，如過載或短路，然后切斷電路，以防止設備受損或發生危險。

高壓環境隔離：由于新能源汽車電池系統的高壓特性，繼電器還可以用于隔離高壓電路，確保維護和維修人員的安全。

這些功能確保了新能源汽車的電氣系統能夠安全、高效地運行，同時也保護了電池和其他關鍵部件免受損害。

繼電器的種類

繼電器的種類有電磁繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、壓力繼電器、熱繼電器、過電壓繼電器、靜態電壓繼電器、熱線繼電器、固態繼電器、熱敏干簧繼電器。

1、電磁繼電器

電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統和被控制系統，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動開關”，故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

2、電壓繼電器

電壓繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統和被控制系統，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。

3、時間繼電器

時間繼電器是指當加入輸入的動作信號后，其輸出電路需經過規定的準確時間才產生跳躍式變化的一種繼電器，是一種使用在較低的電壓或較小電流的電路上，用來接通或切斷較高電壓、較大電流的電路的電氣元件。

4、壓力繼電器

壓力繼電器是液壓系統中當流體壓力達到預定值時，使電接點動作的元件，壓力繼電器也可定義為將壓力轉換成電信號的液壓元器件，可以根據自身的壓力設計需要，通過調節壓力繼電器，實現在某一設定的壓力時，輸出一個電信號的功能。

5、熱繼電器

熱繼電器的工作原理是電流入熱元件的電流產生熱量，使有不同膨脹系數的雙金屬片發生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現電動機的過載保護。

6、過電壓繼電器

過電壓繼電器按電壓值大小而動作的繼電器，當輸入的電壓值達到設定的電壓時，其觸頭會做出相應動作。

7、靜態電壓繼電器

靜態電壓繼電器分為凸出式固定結構，凸出式插拔式結構，嵌入式插拔結構，RY-D系列導軌式結構等，并有透明的塑料外罩，用薄碼進行整定。

8、熱線繼電器

熱線繼電器是當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器，可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。

9、固態繼電器

固態繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現輸入輸出的電隔離，固態繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。

10、熱敏干簧繼電器

熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關，它由感溫磁環、恒磁環、干簧管、導熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成，熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環產生的磁力驅動開關動作。

繼電器如何選型

負載類型和參數：識別繼電器需要控制的負載類型（如電阻性、電感性或電容性）以及負載的額定電壓和電流。

觸點額定值：確保繼電器觸點的額定電流和電壓能夠適應負載的要求，考慮峰值電流和電壓。

線圈電壓：選擇與控制系統電源相匹配的線圈電壓，如5V、12V、24V等。

觸點材料：根據應用環境和負載的特性（如是否存在腐蝕性氣體）選擇適當的觸點材料。

觸點形式：根據需要選擇常開、常閉或轉換觸點。

切換能力：確保繼電器具有足夠的切換能力來處理預期的最大開關功率。

響應時間：對于需要快速響應的應用，選擇具有較短動作和釋放時間的繼電器。

環境條件：考慮繼電器將工作的環境溫度、濕度、震動、沖擊等條件。

尺寸和安裝方式：根據可用空間以及預期的安裝方式選擇適當尺寸的繼電器。

安全標準和認證：確保繼電器符合應用所在地區的安全標準和法規要求，如UL、CE或VDE認證。

壽命：考慮繼電器的機械壽命和電氣壽命，確保它能夠滿足應用的使用壽命要求。

配套組件：考慮是否需要輔助接觸器、保護模塊、散熱片等配套組件。

價格和可用性：評估繼電器的成本并考慮供應鏈的穩定性。

品牌和制造商：考慮繼電器制造商的信譽和產品質量。

繼電器的應用

家用電器：在空調、冰箱、洗衣機等家用電器中，繼電器用于控制電機和加熱器等大功率負載。

圖片來源： 歐姆龍器件與模塊解決方案

工業控制：繼電器在自動化機械、生產線、電機控制和其他工業過程控制系統中用于開啟或關閉電路。

汽車電子：在汽車中，繼電器控制頭燈、霧燈、啟動器、電動窗、中控鎖等電氣部件。

電力系統：用于電力系統的保護和控制，比如斷路器控制、電力因數校正和負載管理。

信號切換：在通訊領域，繼電器可用于電話交換機、網絡設備，以及其他信號切換和路由的設備中。

安全系統：在警報系統和監控設備中，繼電器用于啟動警報或控制攝像頭的操作。

照明控制：用于大樓照明的自動控制，例如，將燈光系統與運動探測器、光照傳感器或定時器聯動。

醫療設備：在一些醫療設備中用于控制高精度儀器的電源和機械部分。

舞臺照明和效果：在演出場所用于控制燈光和其他特效裝置的開關。

電腦外設控制：控制打印機、掃描儀等電腦外設的電源。

節能系統：在節能系統中，繼電器根據需求開關電器，減少不必要的能源消耗。

太陽能和風能系統：在可再生能源系統中用于控制逆變器和電池充電管理。

如何測試繼電器

由于繼電器是機電設備，隨著時間的推移，它們最終會磨損并停止工作。但有幾種方法可以測試繼電器是否正常工作。這些技術包括：

使用萬用表測試繼電器

建立一個簡單的電路來測試繼電器

使用直流電源查看繼電器是否正常工作

繼電器與接觸器的區別

接觸器廣義上是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。繼電器和接觸器都是電氣控制元件，它們在結構和原理上有一定的相似性，但在實際應用中還是存在一些區別的。

用途不同：接觸器首要作用是用來接通或斷開主電路，接觸器主要用于遠距離、大容量的電路控制；繼電器的首要作用是信號檢測、轉換或傳遞等，繼電器觸頭只能通過小電流，電流一般在5A以下，所以繼電器一般用在控制電路里控制弱信號。

觸點形式不同：接觸器的觸點通常為常開觸點或常閉觸點，而繼電器的觸點可以是常開觸點、常閉觸點或轉換觸點。

滅弧方式不同：接觸器通常采用空氣或真空滅弧方式，而繼電器通常采用磁吹或柵格滅弧方式。

小型直流繼電器參數

1、一線圈直流電阻，指用萬用表測出的線圈的電阻值。

2、一額定工作電壓或額定工作電流，這是指繼電器正常工作時，線圈的電壓或電流值。有時，手冊中只給出額定工作電壓或額定工作電流，這時就可以用歐姆定律算出沒給出的額定電流或額定電壓值:即/=U/R，U=IxR，R為繼電器線圈的直流電阻。

3、一吸合電壓或電流，它是指繼電器產生吸合時的最小電壓或電流。如果只給繼電器的線圈上加上吸合電壓，這時的吸合是不牢靠的。一般吸合電壓為額定工作電壓的75%左右。

4、一釋放電壓或電流，是指繼電器兩端的電壓減小到一定數值時，繼電器從吸合狀態轉到釋放狀態時的電壓值。釋放電壓要比吸合電壓小得多，一般釋放電壓是吸合電壓的1/4左石。

5、一觸點負載，是指繼電器的觸點在切換時能承受的電壓和電流值。

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繼電器的電符號和觸點形式

繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號，并將觸點組編上號碼，以示區別。

繼電器的觸點有三種基本形式：

1、動合型（H型）線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。

2、動斷型（D型）線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。

3、轉換型（Z型）這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態，達到轉換的目的。這樣的觸點組稱為轉換觸點。用“轉”字的拼音字頭“z”表示。

繼電器主要產品技術參數

1、額定工作電壓

是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。

2、直流電阻

是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。

3、吸合電流

是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產生較大的電流而把線圈燒毀。

4、釋放電流

是指繼電器產生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態。這時的電流遠遠小于吸合電流。

5、觸點切換電壓和電流

是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。

繼電器的代表企業

1、歐姆龍（OMRON）

創建于1933年日本，全球知名的自動化控制及電子設備制造廠商，專業從事傳感器、開關、繼電器等的研發、生產、銷售的跨國企業。

2、宏發股份（HongFa）

成立于1984年，專注于以繼電器產業鏈為基礎的產品研發與技術創新，產品涵蓋繼電器、低壓電器、高低壓成套設備等。

3、施耐德電氣（Schneider Electric）

始于1920年法國，全球能效管理專家，配電設備領域領先品牌，為國家能源及基礎設施、數據中心及網絡、樓宇和住宅市場提供整體解決方案。

4、松下電器機電（Panasonic）

始于1918年，隸屬日本松下電器產業株式會社旗下，涉及家電、數碼視聽電子、辦公產品、航空等諸多領域，專業從事各種電器產品的生產、銷售的綜合性電子技術企業集團。

5、泰科電子（TE Connectivity）

創立于1941美國，專注連接器、傳感器和電子元件的設計和制造，工程電子組件、網絡解決方案、無線系統及海底通訊系統領域的全球領先提供商。

6、正泰（CHiNT）

成立于1984年，以新能源、能源配售、大數據、能源增值服務為核心業務的平臺型企業，智慧能源解決方案提供商。

7、西門子（SIEMENS）

西門子股份公司是全球領先的技術企業，170年來不斷致力于卓越的工程技術、創新、品質、可靠和國際化發展。公司業務遍及全球，專注于電氣化、自動化和數字化領域。

8、德力西電氣（DELIXI）

德力西電氣有限公司，隸屬德力西集團旗下，低壓電器行業知名品牌，專注于低壓配電以及工業自動化領域全面解決方案的供應商。

9、松川（SONGCHUAN）

松川集團公司成立于1974年，致力于繼電器生產。集團公司總部與企業管理核心設于臺灣臺北，負責研發、新產品開發、產品量試、生產設備設計及組裝、模具開發、采購、財務及管理、銷售和市場開發等業務。

10、和泉（IDEC）

IDEC株式會社創辦于1945年，是世界知名工業控制及自動化元器件生產廠家，擁有嚴格的品質管理體制，制造出普受用戶信賴的高品質產品，獲得 UL、CSA 及 ISO9002 規格認證，在世界各地都有獲得極高的評價。

內容資料參考來源：SJT錦雅電子、深銘易購、 廣州三綾電氣有限公司、沐風機械等綜合整理