【专题5: 硬件设计】 之 【29.案例三：碎纸机，继电器和电磁兼容概述】

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1.弱电一般用于控制电路的原因

(1)电压过高，开关关闭时会产生电弧，对部件造成很大损坏。

(2)元器件引脚之间的距离要设计得很远，否则会造成很大的干扰。

（3）安全。

(4)高压传输速度慢(电压从0)V上升到100V可能需要10ms，但从0V上升到5V可以只需要0.1ms，即弱电传输速度较快)。

(5)半导体元件有一定的漏电流。如果电压高，漏电流会很大。如果电压低，漏电流会很小。
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二、继电器功能

强电由弱电控制，弱电与强电隔离，无干扰。
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3.继电器分类

3.1.根据原理的本质差异进行划分
(1)电磁继电器(最常用)。
(2)固态继电器。
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3.2.根据输入电压进行分割
(1)直流继电器。
(2)交流继电器(当交流方向发生变化时，只会改变电磁铁两端的磁极，但无论哪一端是N，哪一端是S，会吸合弹簧片)。

注：
如果有现成的交流电，可以使用交流继电器。
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4.电磁继电器(最常用)

(1)当左线圈通电时，线圈会产生磁场，磁场会吸收弹簧片c，b和c会吸合。左边有一个小电流，左边有一个大电流。左边是低压，右边是高压。

（2）如果负载比较小，即电流会比较大，因此当c和b在关闭时，可能会产生电弧。过强的电弧可能会烧毁继电器；所以继电器有一个最大电流和最大电压。

(3)继电器按功率可分为微功率，流过的电流一般为0.1A - 0.2A；弱功率一般为0.5A - 1A；中功率一般为2A - 5A；大功率一般为10A几种。
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5.固态继电器

5.1.电磁继电器的问题
电磁继电器的核心是吸收弹簧片和触点；但是，如果流过触电的电流过大，在弹簧片与触电接触的瞬间，经常会出现发热、点火、烧焦等现象。
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5.2.固态继电器的原理
电磁铁改为类似发光二极管的装置，弹簧片改为三极管；当左侧通电时，即发光，右侧的三极管将导致。由于三极管是电子开关，因此不会产生火灾、燃烧等缺点。三极管也可以改为MCOS管道、晶闸管等，原理相同。
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5.3.与电磁继电器相比，固态继电器的优点
(1)高寿命。
(2)高可靠性。
(3)没有点火，所以电磁兼容性(EMC/EMI)比较好。
(4)响应快，即开关动作快。
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5.4.缺点
(1)电磁继电器弹簧片电阻小，继电器压降小；但三极管压降大，电流越大，压降大于0.3V。
(2)压降大，功耗大。也就是说，严重。
(3)为了解决发热问题，继电器的体积会更大，散热会更好。
(4)体积大，成本高。
(5)所有半导体元件都有漏电流，即三极管不能完全关闭。

注：为成本考虑，碎纸机案例采用电磁继电器。

6.电磁兼容性的大致内容

(1)抗外界干扰能力。
(2)对外辐射强度。

注：
衡量电路设计是否有利的标准：首先，在双85（外国温度为85度，湿度为95度）的环境，工作寿命（连续运行三个月）；其次，电磁兼容性较好。