毕业有我毕设不愁！继电器工作原理详解！

        在毕业设计实物中经常会用到一些控制电路，用于控制灯、风扇、加热片、加湿器等电器，对于小功率的电器设备可以使用三极管、mos管，但对于大功率或者需要电路隔离的设备，用以上两种方案就不太合适了，这时候就需要下一位选手闪亮登场，灯光！音乐！掌声！欢迎今天的主角——继电器。

        继电器有很多种类，不过原理都是大同小异，有控制引脚和被控制引脚。如上图2、3引脚为控制引脚，1、4引脚为被控制引脚。至于内部的电磁机械结构可以暂时忽略，做黑盒化处理，我们现在至关重要的是学会怎么用继电器，而不是生产继电器，如果感兴趣可以网上搜继电器内部结构，有比较详细说明，这里不再赘述。下面我们上电路原理图。

        电路中和实物中继电器引脚对应看一下，分别是1脚KEY+、2脚A、3脚B、4脚KEY-。2脚A和3脚B是控制引脚，连到继电器内部的电磁铁上；KEY+和KEY-为被控引脚，默认为断开，可以理解为一根断开的导线。电器接口可以看作是插座，插电器用的，插上电视机就可以控制电视机打开关闭，插上风扇就可以控制风扇打开关闭。

        只要给A、B引脚施加5V控制电压（控制电压根据继电器具体型号决定，也有3.3V、12V等），KEY+、KEY-就会被内部电磁铁吸在一起导通，理解成断开的导线被拧在一起了。电器的一端一直接在220V-N即零线上，现在电器的另一端也通过继电器内部接到了220V-L即火线上，电器零火都有了，也就控制220V电器打开了（被控制电压不一定就是220V，具体被控电压根据具体使用场景决定，只要不超过继电器额定的电压电流就可以，即0V-额定最大电压）。

        总结一下就是，KEY+、KEY-就相当于一个开关去控制一个电器打开关闭，A、B就相当于一个可爱的神奇小手，这个小手很奇怪，给她电，她就把这个开关给按下，电器打开；给她断电，她就把这个开关给松开，电器关闭。

        继电器的控制电路说完了，下面我们再说一下如何给A、B供电驱动继电器工作，也就是继电器的驱动电路，还是先看一遍电路图，可以看到电路图中除了继电器和电器接口外，还有一个Q1 NPN，这是一个NPN型的三极管，如果毫无印象的可以让大学退点学费（模电这门课里有），没听过其实也不要紧，现在你听过了，知道他就是个三个引脚的元器件。通过你买的三极管型号就可以知道引脚定义，比如我买的SS8050这个型号的就是下图这种对应关系，带入到上面的电路图里去看。R1 1K这个是阻值为1千欧姆的电阻，如果电阻也不知道的可以找初中学校退学费。

        知道这两个元器件就好办了，我们继续，现在控制电路的一端A脚已经接在了5V电压上了，是不是只要B引脚接在负极上就可以，A、B就形成的闭合电路，里面的电磁铁就能把里面导线拧一起。有些聪明的小伙伴一定该想了，那为啥不直接用手怼，用的时候把B脚怼负极GND上，不用了再拿开，为啥多此一举还要加三极管电阻，搞那么麻烦，不是脱裤子放屁吗。可以是可以，关键是没那么多手呀，不能每做一台设备都要抓个人关进去怼B，所以要用电子手，三极管和电阻就相当于一个电子小手。

        三极管的C引脚接到继电器的第3脚B上，三极管的E脚接到负极GND，三极管的B脚接到电阻的一端，电阻的另一端一般接控制器，如单片机、树莓派、FPGA等，当控制器接电阻的引脚输出一个高电平时，三极管的C、E两个引脚就相当于导通，也就相当于继电器的第3引脚B接到GND，联系上文说的，A、B供电，继电器内部导通，控制电器打开。当控制器接电阻的引脚输出一个低电平，三极管的C、E两引脚就相当于断开，B引脚也就接不到负极GND上了，联系上文说的，A、B未供电，继电器内部断开，控制电器关闭。

        归根到底电路为啥要这样设计，聪明的小伙伴又该问了，为啥不直接单片机输出高低电压控制电器打开关闭，别说，真可以，如果电器所需电压低电流小如LED灯，就可以直接通过单片机等控制器的引脚直接控制，想想开发板上的流水灯是不是没有那么多继电器。但是对于高电压大电流的电器如电视空调风扇等，单片机没法输出大的电压电流，单片机连直接控制继电器都不行，所以电路里才加了三极管做电流放大驱动继电器，就是一步一步放大，单片机引脚控制信号到三极管再到继电器，直到能达到电器所需的电压电流。

        有想要了解的元器件可以留言并关注我。准备针对元器件讲解开一个专题系列。