第7章开关与接插件继电器..ppt

1、第7章 开关与接插件、继电器,7.1 开关与接插件 7.2 继电器,7.1 开关与接插件,7.1.1 接插件 接插件又称连接器。在电子设备中，接插件可以提供简便的插拔式电气连接。为了便于组装、更换、维修，在分立元器件或集成电路与印制电路板之间、在设备的主机和各部件之间，多采用接插件进行电气连接。 1接插件的分类 按工作频率可分为低频接插件和高频接插件，低频接插件通常是指频率在100MHz以下的连接器;高频连接器是指频率在100MHz以上的连接器，这类连接器在结构上就要考虑高频电场的泄漏、反射等问题。 按其外型结构可分为圆形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、带状扁平排线接插件等。常见接插件的外形

2、如图7-1所示。,下一页,返回,7.1 开关与接插件,2几种常见的接插件 （1）圆形接插件 圆形接插件也称航空插头、插座，它有一个标准的螺旋锁紧机构，接接点数目从两个到上百个不等。 （2）矩形接插件 矩形接插件的矩形排列能充分利用空间，并且电流容量也较大，所以其被广泛用于机内安培级电流信号的互连。 （3）印刷板接插件 为了便于印制板电路的更换、维修，印制电路板之间或印制电路板与其他部件之间的互连经常采用印刷板接插件。按其结构形式分为簧片式和针孔式。 （4）带状扁平排线接插件 带状扁平排线接插件是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线并排黏合在一起的。它占用空间小，轻巧柔韧，布线方便，不易混淆。,上一

3、页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,7.1.2 开关器件 开关是在电子电路和电子设备中用来接通、断开和转换电路的机电元件。 1开关的分类 按驱动方式的不同，可分为手动和自动两大类； 按应用场合不同，可分为电源开关、控制开关、转换开关和行程开关等； 按机械动作的方式不同，可分为旋转式开关、按动式开关、拨动式开关等； 按极位的不同，可分为单极单位开关、单极双位开关、双极双位开关、多级单位开关、多级多位开关等。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,按结构的不同，可分为钮子开关、波动开关、波段开关、琴键开关、按钮开关等。 在电路中，开关用文字符号S或XS表示，其电路图形符号如图7-2所示。

4、常见开关的外形如图7-3所示。 2几种常用开关 （1）按钮开关 按钮开关是通过按动键帽，使开关触头接通或断开，从而达到电路切换的目的。按钮开关常用于电信设备、电话机、自控设备、计算机及各种家电中。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,（2）钮子开关 钮子开关有大、中、小型和超小型多种，接点有单极、双极和三极等几种，接通状态有单位和双位等。它体积小，操作方便，是电子设备中常用的一种开关，工作电流从0.5A5A不等。钮子开关主要用作电源开关和状态转换开关，广泛应用于小家电及仪器仪表中。 （3）船型开关 船型开关也称波形开关，其结构与钮子开关相同，只是把钮柄换成船型。船型开关常用 做电子设备

5、的电源开关，其接点分为单极单位和双极双位等几种，有些开关还带有指示灯。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,（4）波段开关 波段开关有旋转式、拨动式和按键式三种。每种形式的波段开关又可分为若干种规格的极和位。在开关结构中，可直接移位或间接移位的导体称为极，固定的导体称为位。波段开关的极和位，通过机械结构，可以接通或断开。波段开关有多少个极，就可以同时接通多少个点；有多少个位，就可以转换多少个电路。波段开关主要用于收音机、收录机、电视机及各种仪器仪表中。 （5）键盘开关 键盘开关多用于遥控器、计算器中数字信号的快速通断。键盘有数码键、字母键、符号键和功能键或是它们的组合，其接触形式有簧片

6、式、导电橡胶式和电容式多种。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,（6）琴键开关 琴键开关是一种采用积木组合式结构，能作多极多位组合的转换开关。它常用在收录机中。琴键开关大多是多档组合式，也有单档的，单档开关通常用作电源开关。琴键开关除了开关档数及极位数有所不同之外，还有说锁紧式和开关组成形式之分。锁紧形式可分自锁、互锁、无锁三种。锁定是指按下开关键后位置即被固定，复位需另复位键或其他键。开关组成形式主要分为带指示灯。带电源开关和不带灯数种。 （7）拨动开关 拨动开关是水平滑动换位式开关，采用切入式咬合接触。波动开关多为单极双位和双极双位开关，主要用于电源电路及工作状态电路的切换。波动

7、开关在小家电产品中应用较多。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,（8）拨码开关 拨码开关常用的有单极十位，双极双位和8421码拨码开关三种。常用在有数字预置功能的电路中。 （9）薄膜按键开关 薄膜按键开关简称薄膜开关，它是近年来国际流行的一种集装饰与功能为一体的新型开关。和传统的机械开关相比，具有结构简单、外型美观、密闭性好、保险性强、性能稳定、寿命长等优点，目前被广泛用于各种微电脑控制的电子设备中。薄膜开关按基材不同可分为软性和硬性两种，按面板类型不同，可分为平面型和凹凸型；按操作感受又可分为触觉有感型和无感型。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,3开关的主要参数 （1）

8、额定电压 额定电压是指在正常工作状态下开关能容许施加的最大电压。 （2）额定电流 额定电流是指在正常工作状态下开关所容许通过的最大电流。 （3）接触电阻 接触电阻指的是开关接通时，两触点间的电阻值。该阻值越小越好，一般开关多在0.02以下。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,（4）绝缘电阻 绝缘电阻指的不相接触的开关导体之间的电阻值。该阻值越大越好，一般开关多在100M以上。 （5）耐压 耐压也叫抗电强度，指的是不相接触的开关导体之间所能承受最大电压。一般开关至少大于100V，电源（市电）开关要求大于500V（交流，50Hz）。 （6）使用寿命 使用寿命是指开关在正常条件下能工作的有

9、效时间（使用次数）。一般开关的使用寿命通常为500010000次。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,7.1.3 开关及接插件的选用 选用开关和接插件时，除了应根据产品技术条件所规定的电气、机械、环境要求外，还要考虑元件动作的次数、镀层的磨损等因素。因此，选用开关和接插件时应注意以下几个方面的问题： 1首先应根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插件。 2开关、接插件的额定电压、电流要留有一定的余量。为了接触可靠，开关的接点和接插件的线数要留有一定的余量，以便并联使用或备用。 3尽量选用带定位的接插件，以免插错而造成故障。 4接点的接线和焊接可靠，为防止断线和短路，焊接处应加套管

10、保护。,上一页,下一页,返回,7.1 开关与接插件,7.1.4 开关和接插件一般检测 开关和接插件其检测要点是接触可靠，转换准确，一般用目测和万用表测量即可达到要求。 1外观检查 对非密封的开关、接插件均可先进行外观检查，检查中的主要工作是检查其整体是否完整，有无损坏，接触部分有无损坏、变形、松动、氧化或失去弹性，波段开关还应检查定位 是否准确，有无错位、短路等情况。 2用万用表检测 将万用表置于R1档，测量接通两触点之间的直流电阻，这个电阻应接近于零，否则说明触点接触不良。将万用表置于R1K或R10K档，测量接点断开后接点间，接点对“地”间的电阻，此值应趋无穷大，否则开关、接插件绝缘性能不好

11、。,上一页,返回,7.2 继电器,继电器是自动控制电路中常用的一种控制器件，它可以用较小的电流来控制较大的电流，用低电压来控制高电压，用直流电来控制交流电等，并且可实现控制电路与被控电路之间的完全隔离，在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。 7.2.1 继电器的分类 继电器的种类很多，常见的分类方式有： 根据结构与特征的不同，可分为电磁式继电器、干簧式继电器、湿簧式继电器、压电式继电器、固态继电器、磁保持继电器、步进继电器、时间继电器、温度继电器等；,下一页,返回,7.2 继电器,按照工作电压类型的不同，可分为直流型继电器、交流型继电器和脉冲型继电器； 按照继电器接点的形式与数量的不

12、同，可分为单组接点继电器和多组接点继电器两类。其中，单组接点继电器又分为常开接点(动合接点，简称H接点)、常闭接点（动断接点，简称D接点）、转换接点（简称Z接点）三种。多组接点继电器包括多组相同形式的接点和多种不同形式的接点。 继电器在电路中用文字符号K表示，其图形符号如图7-4所示，外形如图7-5所示。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,7.2.2 继电器的型号命名方法 继电器的型号一般由五部分组成，如图7-6所示。 第一部分用字母J表示继电器的主称； 第二部分用字母表示继电器的功率或形式；第三部分用字母表示继电器的外形特征；第四部分用12位数字表示序号；第五部分用字母表示继电器的封装形

13、式。型号中字母的意义见表7-1。 7.2.3 继电器的主要参数 继电器的主要参数有额定工作电压、额定工作电流、线圈电阻、接点负荷等。 1额定工作电压 额定工作电压是指继电器正常工作时线圈需要的电压。同一种型号的继电器往往有多种额定工作电压以供选择，并在型号后面加上规格号来区别。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,2额定工作电流 额定工作电流是指继电器正常工作时线圈需要的电流值。 选用继电器时必须保证其额定工作电压比和额定工作电流符合要求。 3线圈电阻 线圈电阻是指继电器线圈的直流电阻。有些继电器的说明书中只会给出额定工作电压或额定工作电流，可以根据欧姆定律进行汁算线圈电阻。 4接点负荷 接

14、点负荷是指继电器接点的负载能力，也称为接点容量。使用中通过继电器接点的电压、电流均不应超过此参数，否则将会造成接点始化，打火花，接点氧化发黑，影响接点电阻及其寿命。一个继电器的多组接点的负荷一般都是一样的。 密封继电器通常将型号、接点负荷、引出端示意图标示在继电器上，如图7-7所示。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,7.2.4 几种常见继电器 常用继电器主要有电磁式继电器、干簧式继电器、固态继电器等。 1电磁式继电器 电磁式继电器是最常用的继电器之一，由铁芯、线圈、衔铁、动接点、静接点等组成，如图7-8所示。 2干簧式继电器 干簧式继电器是常用的继电器之一，它由干簧管和线圈组成，如图7-

15、9所示。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,3固态继电器 固态继电器（Solid State Relay）简称为SSR，是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型五触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号（几毫安到几十毫安）控制大电流负载，进行无触点接通或分断。 固态继电器可分为直流式和交流式两大类。直流式固态继电器电路示意图如图7-10所示。交流式固态继电器电路原理如图7-11所示。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,7.2.5 继电器的检测 1检测继电器线圈 将万用表置于“R100”或“Rlk”挡，两表笔（不分正、负）接继电器线圈的两引脚，万用表指示应与该继电器的线圈电阻基本相符，如果阻值明显偏小，说明线圈局部短路；如阻值为零，说明两线圈引脚间短路；如阻值为无穷大，说明线圈已断路。,上一页,下一页,返回,7.2 继电器,2检测继电器接点 给继电器线圈接上规定的工作电压，用万用表“R1k”挡，检测接点的通断情况。未加上工作电压时，常开接点应不通，常闭接点应导通。当加上工作电压时，应能听到继电器吸合声，这时，常开接点应导通，常闭接点应不通，转换接点应随之转换，否则说明该继电器损坏。对于多组接点继电器，如果部分接点损坏，其余接点动作正常，则