继电器（EMR 或电磁继电器）是一种机电元件，利用磁场来闭合和断开电路。最关键的元件是线圈。如果电流流过它，它就会变成电磁体，吸引触点来关闭或打开负载电路。

继电器结构

继电器可以有许多不同的形状、尺寸、端子数量、线圈电压和最大负载电流。然而，构建的基础是相同的。我们可以把它分成两个电路。有一个由产生磁场的线圈组成的控制电路。还有一个负载电路，该电路具有可移动电枢、弹簧、磁轭和接触开关。一切都封装在塑料外壳中。

几点几内部结构原理 ：

继电器如何工作？

电磁继电器的工作方式相对简单直观。它利用线圈产生的磁场来吸引闭合或断开电路的触点。机械触点是物理接触并允许电流通过。

它是一个二进制设备，即它有两种状态。让我们关注这些状态。

我画了两个伪原理图来说明它是如何工作的。在实际项目中，您必须稍微修改此原理图。但稍后会详细介绍这一点。让我们重点关注继电器的工作原理。为了简单起见，没有使用微控制器，而是使用一个开关来关闭和打开电路。

状态1：控制电路未通电

当线圈（控制）电路开路时，不会产生磁场。开关处于 NC（常闭）位置。负载电路开路，因此灯不亮。

状态2：控制电路供电

在这种情况下，情况恰恰相反。通电线圈会产生电磁场，吸引接触开关，从而闭合负载电路。灯亮了。

这就是继电器在切换时的样子。

继电器的常见类型

您将要处理的最流行的类型是：

继电器应用

在项目中使用继电器非常简单。但输入端有线圈，即电感较大。当断开电路时，线圈会在引脚上产生很大的电压。它可能会损坏GPIO，所以我不建议将其直接连接到微控制器。

这就是关闭电源时的样子。

现在想象一下如果直接从 GPIO 控制继电器会发生什么。我什至不敢想象 因此，我将快速向您展示如何避免出现这种情况。

与线圈并联，添加一个二极管（最好是快速二极管，例如肖特基）。二极管的极化至关重要：阳极至 GND，阴极至 VCC（见下图）。

现在图表看起来应该好多了。

还剩下两个问题：电压差和功耗。

如果线圈需要的电压高于微控制器可以提供的电压，则有必要调整这些电平。通常，您需要将 5V 或 12V 继电器连接到 uC，其工作电压为 3.3V。但即使电压电平匹配，我仍然不建议将其直接插入 GPIO。还有功耗高的问题。线圈可消耗高达 100 mA 的电流，这对于大多数微控制器来说太大了。幸运的是，有一个简单的解决方案：晶体管。

您可以将上面的示意图视为最终示意图。我在这里使用了 NPN 晶体管，但如果你愿意，你可以使用其他类型。

需要注意的是原理图上的VCC是指线圈电压（如12V）。

如您所见，为线圈供电和关闭触点之间的延迟约为 6 – 7 毫秒。对于不同的继电器型号，该值可能略有不同。但总会有延迟。

您可以在上图中看到其他内容。当触点闭合时，交流电源电压超过 300 V！这种突然的电压浪涌会产生大量噪音。而且，负载越高，干扰越严重。

例如，如果您使用继电器来打开灯，则默认情况下很少会发生切换。所以你不必担心。如果您想控制电机速度并希望每隔几十毫秒“单击”一次，情况会有所不同。不要那样做

优点

缺点

电磁继电器——总结

您可以使用 继电器 来打开和关闭灯、控制卷帘、风扇和许多其他东西。我相信您对于如何在您的项目中使用它们有很多想法。负载电路是交流还是直流都没有关系。缺点是由于开关时的高噪声、有限的周期数和延迟，这种继电器完全不适合更复杂的调节。还有就是普通电磁继电器随工作时发热损失电能，为此，还有其他器件，例如磁保持继电器，固态继电器，电机混合继电器等可以选择。