继电器
在本节中，你将学习一个能够“用小电流控制大电流”的关键器件 —— 继电器（Relay）。它像一个电控开关，能让低压电路控制高压设备，是很多自动化、电源控制、电机驱动项目的核心器件。你将了解继电器的作用、工作原理、常见类型、引脚功能以及实际应用。
继电器的作用
继电器的主要作用是电气隔离与控制大功率负载。简单来说，就是你用一个微控制器的低压控制信号（比如 5V 或 3.3V）去控制一个高压或大电流的电路（比如 220V 灯泡、电风扇、电磁阀等）。
它就像一个遥控电源开关，但开关是由电磁铁控制的。
继电器的工作原理
继电器内部有一个线圈和一个机械触点组：
- 当你给线圈通电时，内部产生磁场；
- 磁力会吸引触点，让开关闭合或断开；
- 断电后磁力消失，触点恢复原状。
示例：
- 给线圈加电 → 触点闭合 → 灯亮；
- 断电 → 触点断开 → 灯灭。
这个“线圈控制触点”的机制就是继电器的核心。
继电器的结构与引脚
常见继电器（比如 SRD-05VDC-SL-C）有5 个引脚：
- 2 个线圈引脚：接控制电压（比如来自单片机的 GPIO）。
- COM（公共端）：负载电路的公共端。
- NO（常开）：未通电时断开，通电时闭合；
- NC（常闭）：未通电时闭合，通电时断开。
你可以把 COM 想象成电源的一个插孔，NO 和 NC 像是两个可切换的插头。继电器决定插哪一个。
继电器的类型
继电器种类很多，常见的有以下几种：
| 类型 | 特点 | 应用示例 |
|---|---|---|
| 电磁继电器 | 最常见，使用电磁铁拉动触点 | 家电 控制、开关设备 |
| 固态继电器（SSR） | 没有机械触点，靠电子器件切换，更静音、耐久 | 工业自动化、精密设备 |
| 时间继电器 | 带定时功能 | 延时启动、保护电路 |
| 热继电器 | 感应电流过载发热，保护设备 | 电机保护 |
对你来说，常用的是小型电磁继电器，比如 5V 驱动的那种，Arduino 上特别常见。
常见型号
| 型号 | 电压 | 控制电流 | 接触电流 | 特点 |
|---|---|---|---|---|
| SRD-05VDC-SL-C | 5V | 70~100mA | 10A | 最常用，适合 Arduino |
| JQC-3FF | 5V | 90mA | 7A | 小型继电器 |
| G3MB-202P（固态） | 5V | 极小 | 2A AC | 电子控制、无噪音 |
驱动电路与注意事项
1. 为啥不能直接接 MCU？
因为继电器的线圈需要的电流通常在 70~100mA，远超 GPIO 引脚的承受能力，所以你需要通过三极管驱动或使用继电器模块（模块已集成三极管、二极管、电阻等）。
2. 反向二极管不可少
线圈断电时会产生高压反冲，可能会烧毁控制器，所以需要加一个反向二极管来保护。
3. 控制电路与负载电路要隔离
继电器能实现电气隔离，但布线要注意，控制侧和负载侧电源不要混接，防止触电或烧板。
实际应用场景
- 家电控制：比如用单片机控制 220V 灯；
- 智能插座：远程控制通断电源；
- 电池保护：过压或过流断开负载；
- 工业控制：PLC 控制设备启停；
- DIY 项目：用 Arduino 自动控制风扇、灯、加热器等。
小结
继电器是电子控制领域中的一个“桥梁”，让你的小电路可以控制大功率设备。掌握它之后，你就能做出更多实用而强大的项目，比如智能家居、电机控制系统等。记得：控制端要安全，负载端要注意隔离与防护。如果你想让你的作品更“强壮”，继电器绝对值得你学习和使用！