比較器與混合訊號元件

繼電器(relay)

繼電器是一種電動操作的開關——一個小電磁鐵,把一組金屬接點實際地拉合或拉開。一點點電流流過線圈就造出磁鐵;磁鐵拽動槓桿;槓桿閉合(或斷開)能承載一個完全獨立、大得多的電流的重型接點。它是「讓微弱訊號控制強大電路」最原始的方式,而且因為控制線圈與被切換的接點是機械上分開的金屬,繼電器同時把兩側彼此隔離。

給線圈通電——常是 5 V 或 12 V、幾十毫安——磁場便拉動電樞,把接點啪地扳過去。接點本身只是富彈性的金屬,卻能切換市電電壓與好幾安,遠多於線圈電路所見的。繼電器以接點型式描述:常開(通電前斷開)、常閉(通電前閉合)、或切換式(一個公共端點在兩者間翻轉)。因為線圈是電感,把它關斷會讓磁場崩塌成高壓尖峰,所以用電晶體驅動它時,跨接線圈的飛輪二極體不可或缺。繼電器需要電晶體驅動器,因為邏輯接腳供不出線圈電流。

凡需要真正的電氣隔離、極低的接點電阻、能切換任一極性的交流或直流、或單純的大電流切換之處,繼電器仍然稱王——家電、汽車、工業控制。相較於電晶體或固態開關,它誠實的取捨是:繼電器慢(毫秒級而非微秒級)、會磨損(接點在數十萬次操作中拉弧並侵蝕)、有可聞的喀噠聲、而且閉合時會像機械開關一樣彈跳。固態繼電器(一顆光耦合器驅動 triac 或 MOSFET)以一點導通壓降與漏電流為代價,把活動零件換成無聲、快速、無彈跳的切換。

一個吃 40 mA 的 12 V 繼電器線圈,由一顆帶飛輪二極體的 NPN 電晶體切換,讓一顆 3.3 V 微控制器開關一台 230 V、5 A 的水泵。水泵的市電電路從不碰到控制器——接點是一塊分開的金屬。

電磁鐵閉合重型接點;兩側保持隔離。

由電晶體驅動的繼電器線圈,務必跨接一顆飛輪二極體——線圈崩塌會尖峰到數百伏特。並記得繼電器接點會彈跳與磨損,所以不適合快速或高次數的切換。

又稱
electromechanical relayEMR電驛