李福慶

華晨汽車工程研究院 遼寧 沈陽 110141

1 引言

消費(fèi)者對(duì)汽車個(gè)性化、舒適度要求提高，近年來汽車?yán)^電器的使用量快速增加。汽車業(yè)對(duì)繼電器的需求已經(jīng)成為繼通訊業(yè)之后的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。乘用車上的繼電器使用量很大，近些年上市的新款車型單臺(tái)份使用的繼電器數(shù)量超過20只（不含控制器內(nèi)PCB板繼電器）。伴隨著汽車保有量的增漲，及汽車使用年限的增加，給汽車?yán)^電器維修帶來了新市場(chǎng)，單臺(tái)汽車每年維修使用的繼電器約在3至5只不等。可見了解一些繼電器知識(shí)是很重要的。

2 繼電器的定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”[1]。

3 繼電器的作用

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）[2]。

4 繼電器的選型原則

繼電器結(jié)構(gòu)的選用根據(jù)電路控制系統(tǒng)邏輯，選擇繼電器觸點(diǎn)的組數(shù)和形式。

繼電器的工作溫度要求必須能夠滿足工作環(huán)境溫度的要求，汽車駕駛室內(nèi)繼電器的工作溫度要求為（-40～+85）℃；發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)繼電器的工作溫度要求為（-40～+125）℃。在潮濕（濕度超過RH85%）、有腐蝕性氣體的環(huán)境下（如發(fā)動(dòng)機(jī)艙中），應(yīng)使用塑封繼電器。其他區(qū)域（如乘客艙）可選用防塵罩繼電器。同時(shí)繼電器額定電流值的70%應(yīng)不小于用電器的正常工作電流。繼電器的保持電壓應(yīng)高于80%的額定電壓。一般用電器的10%的額定電壓作為繼電器的釋放電壓。為了解決線路上殘余電壓造成繼電器不釋放的問題，線圈一般設(shè)計(jì)功耗較高。同時(shí)長(zhǎng)期施加在線圈上的最大工作電壓一般應(yīng)小于120%額定電壓。

5 關(guān)于繼電器的檢修

繼電器是否工作的簡(jiǎn)便判斷方法是接通電源，然后聽一下控制繼電器有無工作吸合的聲音，或者感受一下繼電器有沒有工作產(chǎn)生的振動(dòng)感覺。如果有吸合聲音或是震動(dòng)感覺，說明繼電器可以正常工作，負(fù)載不工作的問題是由其他原因引起的；否則是繼電器不能正常工作，可以檢查回路或更換繼電器。有的時(shí)候某種車型的繼電器型號(hào)暫時(shí)沒有現(xiàn)貨，在這樣的情況下，可以找到兩個(gè)完全不相關(guān)的系統(tǒng)中的相同繼電器進(jìn)行互換，以便查找到問題所在。如果技術(shù)人員掌握了這種檢測(cè)判斷能力，可以縮短維修時(shí)間、節(jié)約維修費(fèi)用。就繼電器來說，電阻相同，外觀相同，額定電流、電壓相同，一般是可以通用的。

6 幾種繼電器邏輯電路

繼電器組成的與門電路如圖1所示。當(dāng)輸入端A、B、C均有信號(hào)輸入時(shí)，繼電器K1、K2和K3均吸合，其對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)K1-1、K1-2，和K1-3全部閉合，輸出端Y有信號(hào)。若輸入端A、B、C其中有一個(gè)或一個(gè)以上沒有輸入信號(hào)，則輸出端Y沒有信號(hào)輸出。

圖1

繼電器組成的或門電路如圖2所示，將所有繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)起來。這種電路只要有一個(gè)繼電器線圈通電即A或者B或者C有信號(hào)輸入，所對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)便會(huì)閉合，輸出端Y有信號(hào)輸出。

圖2

繼電器組成的非門電路如圖3所示。它是利用繼電器的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的，即輸入端A有信號(hào)輸入，繼電器K1動(dòng)作，觸點(diǎn)K1-1斷開，輸出端Y停止信號(hào)輸出；而當(dāng)輸入端A沒有信號(hào)輸入時(shí)，繼電器K1沒有動(dòng)作，觸點(diǎn)K1-1閉合，輸出端Y有信號(hào)輸出。

圖3

用繼電器組成的自鎖電路如圖4所示。當(dāng)外部電源總閘接通后，按下按鈕開關(guān)，繼電器線圈通電，觸點(diǎn)K1-1和K1-2閉合，用電器開始通電工作。即使按鈕開關(guān)為非自鎖式開關(guān)，電流仍舊會(huì)通過K1-1持續(xù)給繼電器線圈供電，觸點(diǎn)K1-1和K1-2保持閉合。

圖4

7 關(guān)于汽車?yán)^電器引出腳

汽車保險(xiǎn)絲盒內(nèi)常見的繼電器是4腳繼電器和5腳繼電器.4腳常開觸點(diǎn)繼電器如圖5所示，引腳85,86內(nèi)部與線圈相連，外部接控制端，比如開關(guān)，輸出的控制信號(hào)等；引腳30,87內(nèi)部與觸點(diǎn)相連，外部接負(fù)載。當(dāng)線圈兩端有電壓且電壓達(dá)到吸合電壓時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，負(fù)載所在的回路導(dǎo)通，負(fù)載開始工作。

圖5

5腳可轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)繼電器如圖6所示，情況一：引腳85,86與線圈相連，若只接引腳30,87，把87a空著，則和常開觸點(diǎn)的用法一樣；情況二：若只接引腳30,87a，把87空著，則變成常閉觸點(diǎn)繼電器，工作原理與常開相反，即：線圈達(dá)到斷開電壓時(shí)，觸點(diǎn)斷開，負(fù)載停止工作；情況三：為了組合成電路，可以把3個(gè)觸點(diǎn)的引腳都進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)不同的功能，一般是多路的組合使用。

圖6

8 總結(jié)

關(guān)于繼電器，想要完全從里到外研究透徹，是需要涉及多個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域（電子、機(jī)械、材料等）。而本文針對(duì)其選型使用,以及故障排除的工作進(jìn)行了總結(jié)。同時(shí)提供了一些典型電路，希望對(duì)讀者有所啟迪。