本文章最後由 sz 於 2013-12-1 10:47 編輯
很久沒發討論文了 
對於繼電器(RELAY)這個東西,一直有個有點在意又不以為意的疑問,
適逢剛剛看到一篇站友的強化線組改裝,看到 RELAY的規格標示,
又讓我想起了這個疑問,發篇文大家共同探討一下
以下圖片都是剛剛上GOOGLE找來的(因為連結怕失效,所以抓下來
直接貼站內,若有侵權疑慮尚請站務告知),這才發現並不是所有
RELAY 都有標示疑慮,有些標示是符合我個人的看法(正確?)
有些則相反,在那之前,先貼一張 RELAY 的結構圖:
一般 RELAY 的結構很簡單,一個線圈(2支接腳),
一組接點(3支接腳),當線圈通上額定電壓時
(以機車來講是 DC12V),線圈產生磁場,將接點機構
鐵片吸持(如上圖所示是吸持後的結果),這時左邊的
COM(公共點)與右下NO(常開點)接觸導通,吸持前
COM 原本與右上NC(常閉點)是導通的,在吸持後則斷開
當線圈電源消失(恢復常態),則鐵片受左上方彈簧
的拉力拉回,使 COM 與 NO 斷開、與NC 接合,在常態
不通電的情況下會接合的點稱常閉(Normal Close),
不會接合的點稱常開(Normal Open),不論狀態為何
都要接的另一點則為公共(COMmon)
接下來進入主題,因為結構上線圈並不與接點直接接通,
而是線圈歸線圈,接點歸接點,你可以用 DC12V 去驅動
RELAY (前提是線圈要選 DC12V 的),然後接點接 AC110V
去控制家電用品;你可以用 DC12V 0.5A 的電力去驅動
RELAY ,再用它的接點去驅動 DC12V 20A 的負載(前提是
接點容量要 > DC12V 20A ),這也是 RELAY 之所以被廣泛
使用的原因:控制端與負載不一定要同電源,可用小電流控制
大電流。
也因此,一般 RELAY 會有二個重要標示:線圈電壓&接點容量
像這個,第二排字有標示 DC12V 字樣,表示它的線圈是 DC12V
驅動,而第三、四排字則標示它的接點容量 20A 16VDC、
5A 250VAC ,看到這個,我的疑問就浮上來了,為什麼會不一樣?
以往不以為意,因為我的負載是 DC12V,我只需要去看 16VDC
這一行 20A 是否符合我的需求,但實務經驗一多,我越來越覺得
這種標示"非常有問題"
它的論述我想是基於 P=VI ,P相同,電壓V越小,相對電流I可以更大,
我們來算算: P=20*16=320(W); P=5*250=1250(W),好吧,就算
交流電理論上可容許較大電流,有差到 3.9倍之多嗎?!
那我們來比同樣是 AC 的情況下,有顆RELAY這樣標示:
15A 125VAC & 10A 250VAC 不知根據為何,但很顯然它也認為
電壓較低可容許較大電流,這樣真的對嗎???
拿保險絲來講,我想大多知道重點是"電流",不是"電壓",在容許
電壓範圍內的 1A FUSE,你接 DC1V 它也是>1A 燒掉,你接 DC100V
它也是 >1A 燒掉,理由何在? 因為 FUSE 本身就存在很小的電阻R,
電流經過它,V=IR 會出現壓降,P=VI=I^2R 會出現損耗功率(發熱),
一旦 P 大於設計值就會燒斷,R 是定值,只要 I 就能決定它是否燒斷,
所以從來重點都是 I 而不是 V
這個觀點我拿來用在 RELAY 的接點上,很顯然,接點容量的重點
也在 I 不在 V,那為何不一樣的 V 會使 I 的標示值不同?? 這點
就是我的疑問(屁話講一堆總算講到問題重點了 ^^")
依照我的看法,不論負載電壓為何,理論上接點電流都應該相同,
至少 AC125V 跟 AC250V 會一樣,DC 12V 跟 DC24V 也會一樣才對
這個,就是我所說的,重點在 I,它連 AC/DC 都一樣是標示 5A
可惜的是,代誌不是憨人所想的那樣...
RELAY 的接點有阻抗(接觸電阻),隨著使用時間氧化、使用電流
所產生的火花積碳,會更加提高接觸阻抗,致命的因素出現了...
試想,剛剛提到的 V=IR ,有阻抗R再通上電流I=接點壓降V,
假設 R=1Ω ,只要有 5A 的電流通過,就會產生 5V 的壓降
如果負載是 DC12V 驅動,它只能得到 7V 的驅動電壓(暫且
不將 I=V/R 的電流變因計算進去),而若負載是 AC110V 驅動,
負載可得到 AC105V 的驅動電壓,誰比較慘? 當然是驅動電壓
越低的受影響程度會較高,那麼換言之,電壓不同標示相同電流
還不太妥當,最好要像這顆 RELAY 這樣標示:
電壓越低,能容許的接點電流越小...好像應該要這樣標示才是正解 XD
各位先進同好的看法又是如何呢? 大家來討論一下吧 ^^
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