關于汽車繼電器的解析

李福慶

華晨汽車工程研究院 遼寧 沈陽 110141

1 引言

消費者對汽車個性化、舒適度要求提高，近年來汽車繼電器的使用量快速增加。汽車業對繼電器的需求已經成為繼通訊業之后的第二大應用領域。乘用車上的繼電器使用量很大，近些年上市的新款車型單臺份使用的繼電器數量超過20只（不含控制器內PCB板繼電器）。伴隨著汽車保有量的增漲，及汽車使用年限的增加，給汽車繼電器維修帶來了新市場，單臺汽車每年維修使用的繼電器約在3至5只不等。可見了解一些繼電器知識是很重要的。

2 繼電器的定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”[1]。

3 繼電器的作用

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）[2]。

4 繼電器的選型原則

繼電器結構的選用根據電路控制系統邏輯，選擇繼電器觸點的組數和形式。

繼電器的工作溫度要求必須能夠滿足工作環境溫度的要求，汽車駕駛室內繼電器的工作溫度要求為（-40～+85）℃；發動機艙內繼電器的工作溫度要求為（-40～+125）℃。在潮濕（濕度超過RH85%）、有腐蝕性氣體的環境下（如發動機艙中），應使用塑封繼電器。其他區域（如乘客艙）可選用防塵罩繼電器。同時繼電器額定電流值的70%應不小于用電器的正常工作電流。繼電器的保持電壓應高于80%的額定電壓。一般用電器的10%的額定電壓作為繼電器的釋放電壓。為了解決線路上殘余電壓造成繼電器不釋放的問題，線圈一般設計功耗較高。同時長期施加在線圈上的最大工作電壓一般應小于120%額定電壓。

5 關于繼電器的檢修

繼電器是否工作的簡便判斷方法是接通電源，然后聽一下控制繼電器有無工作吸合的聲音，或者感受一下繼電器有沒有工作產生的振動感覺。如果有吸合聲音或是震動感覺，說明繼電器可以正常工作，負載不工作的問題是由其他原因引起的；否則是繼電器不能正常工作，可以檢查回路或更換繼電器。有的時候某種車型的繼電器型號暫時沒有現貨，在這樣的情況下，可以找到兩個完全不相關的系統中的相同繼電器進行互換，以便查找到問題所在。如果技術人員掌握了這種檢測判斷能力，可以縮短維修時間、節約維修費用。就繼電器來說，電阻相同，外觀相同，額定電流、電壓相同，一般是可以通用的。

6 幾種繼電器邏輯電路

繼電器組成的與門電路如圖1所示。當輸入端A、B、C均有信號輸入時，繼電器K1、K2和K3均吸合，其對應的觸點K1-1、K1-2，和K1-3全部閉合，輸出端Y有信號。若輸入端A、B、C其中有一個或一個以上沒有輸入信號，則輸出端Y沒有信號輸出。

圖1

繼電器組成的或門電路如圖2所示，將所有繼電器的觸點并聯起來。這種電路只要有一個繼電器線圈通電即A或者B或者C有信號輸入，所對應的觸點便會閉合，輸出端Y有信號輸出。

圖2

繼電器組成的非門電路如圖3所示。它是利用繼電器的觸點來實現的，即輸入端A有信號輸入，繼電器K1動作，觸點K1-1斷開，輸出端Y停止信號輸出；而當輸入端A沒有信號輸入時，繼電器K1沒有動作，觸點K1-1閉合，輸出端Y有信號輸出。

圖3

用繼電器組成的自鎖電路如圖4所示。當外部電源總閘接通后，按下按鈕開關，繼電器線圈通電，觸點K1-1和K1-2閉合，用電器開始通電工作。即使按鈕開關為非自鎖式開關，電流仍舊會通過K1-1持續給繼電器線圈供電，觸點K1-1和K1-2保持閉合。

圖4

7 關于汽車繼電器引出腳

汽車保險絲盒內常見的繼電器是4腳繼電器和5腳繼電器.4腳常開觸點繼電器如圖5所示，引腳85,86內部與線圈相連，外部接控制端，比如開關，輸出的控制信號等；引腳30,87內部與觸點相連，外部接負載。當線圈兩端有電壓且電壓達到吸合電壓時，兩個觸點閉合，負載所在的回路導通，負載開始工作。

圖5

5腳可轉換觸點繼電器如圖6所示，情況一：引腳85,86與線圈相連，若只接引腳30,87，把87a空著，則和常開觸點的用法一樣；情況二：若只接引腳30,87a，把87空著，則變成常閉觸點繼電器，工作原理與常開相反，即：線圈達到斷開電壓時，觸點斷開，負載停止工作；情況三：為了組合成電路，可以把3個觸點的引腳都進行連接，實現不同的功能，一般是多路的組合使用。

圖6

8 總結

關于繼電器，想要完全從里到外研究透徹，是需要涉及多個學術領域（電子、機械、材料等）。而本文針對其選型使用,以及故障排除的工作進行了總結。同時提供了一些典型電路，希望對讀者有所啟迪。