繼電器的實際電路中可以設計怎樣的放大電路來實現功能？

01-15

比如說這個電路，為什麼在設計時需要C1和D3呢？實際的電路為什麼比簡單的繼電器理論複雜很多？

因為你接觸的繼電器理論只是介紹繼電器這單一個體的功能特徵。並沒有告訴你它與外界進行連接時會發生什麼。

1.先從大的方向講述出現這種現象的原因：

當我們設計一個整體電路時，我們總是會將其分解成一個個具有單一功能的單元，然後具體設計每一個功能單元，再進行拼接構成整體。每個功能單元單獨來看似乎是簡單的，一旦它與外界進行介面，那麼其他單元就會對他造成影響，同時它也會對其他單元造成影響，反映整體上它就不再是簡單的拼接了。所以我們就會採取各種措施去減小單元與單元之間的影響，以保證各功能單元之間的介面是按照我們整體設計時的方向進行的。

2.再具體來討論題主提出的問題：

首先來分析整個電路的構成：

R9,D5,D4-1,R7是「控制功能單元」（D4-1指光耦左半部分）

R5,D4-2,R8,Q1是「擴流功能單元」（D4-2指光耦右半部分）

54是「繼電器功能單元」

V5是「供電單元」

所以我們可以看出整個電路是由各個單一的功能單元進行的「拼接」。

下面討論它們之間如何相互影響。

「控制功能單元」單獨來看似乎就是在D4中產生一個偏流，這個偏流的大小我們似乎可以隨意的去設置R7，R9的大小來進行控制。

但是當它被放置於這個整體電路中時，能否隨意設置呢？顯然不行的。因為它將影響到「擴流功能單元」開啟或關閉，該單元的功能即是放大D4-2開啟後Q1產生的基極電流從而給繼電器提供驅動電流。單獨看這個單元，似乎它的電流也是可以通過R5R8隨意設置的。但是它也不能隨意設置，因為它將影響到繼電器的工作。繼電器有個正常的工作電流範圍，因此限制了R5R8的取值，因為要開啟擴流功能單元，因此限制了R7R9的值。

可見，各功能單元之間是相互影響的，制約著我們電路參數的設計。影響可大可小，這可比單獨看一個功能單元複雜了。

題主可能不耐煩了，老子是來問你C1D3為啥需要的，你TM在這裝B，那麼簡單的參數設計我知道。沒錯，我逼格甚高，此處就是在裝B。

A.為什麼要C1啊？

因為上面所有的功能單元都跟「供電功能單元」相連。供電單元的最基本要求即保證供電電壓的穩定。只有供電電壓穩定，才能保證我們所有設計的參數能夠在正確的電氣特性下工作。那不是供電單元自己的問題嗎？跟C1有毛關係？因為任何電源或多或少多存在內阻，以及接線電感。一旦負載發生了突然的變化，就會使供電單元輸出突變電流，這個電流就會在內阻以及接線電感上產生壓降，從而使得其他電路單元的供電不穩進行造成一系列潛在的穩定性問題。

這就說明其他功能單元對供電單元造成了影響。這種影響是惡劣的，因此我們要減小這種影響，怎麼減小呢？加C1。眾所周知，電容的基本特性就是電壓不能突變。所以加了C1之後，一旦負載發生變化需要電源提供大電流時，除了電源本身貢獻一部分電流外，C1也像負載提供一定量的電流，電源內阻上的壓降減小，保證了供電電壓不發生突變。電容越大，存儲的能量越多，能提供的瞬態電流也就越大。所以，對於這種需要提供突變大電流的場合，需要加大電容的容值。

電容的第二個特點隔直通交。這個電路因為存在變化的控制電壓和電流，所以必然要產生交流分量，電源正端必須為交流提供低阻抗迴路，否則會在電源上產生交流波動，從而影響電路其他功能單元的正常工作。而電容是通交流的，因此這裡加一個C1就是為了把交流以低阻抗旁路掉，從而保證電源的穩定性。電源得以穩定，整個電路才能穩定。

這就是C1的作用，上面說到了兩點，一個是供能（提供瞬變電流），另一個去耦（將交流信號旁路掉）。所以實際上對於不同的電路，C1可能是多個電容的並聯構成的組合。

B.D3的作用呢？

也是為了減小繼電器的接通和關閉對其他的電路造成的影響。

大家都知道繼電器內部都有電感，電感的基本特性是電流不能突變。但是我們這裡需要由接通再關閉繼電器，既然關閉了必然電流就斷了。突然減小電感的電流，電感兩端則產生很高的反向感應電動勢（E=L*di/dt），公式中也是如是描述：在極短的時間內電流發生大的變化將產生很大的電動勢。

可要知道這麼大的反相感應電動勢是會把Q1的集電極拉很高的，直接影響就是把Q1擊穿。那怎麼辦啊。加D3，D3為繼電器提供低阻迴路，保證Q1斷開時，繼電器的電流從D3繼續流過，電流沒有突變，自然就沒有了大的感應電動勢，保護了Q1.

總結：

1.整體居於主導地位，統率著部分，具有部分根本沒有的功能與性質。部分在事物存在和發展中處於被支配地位，服從和服務於整體。

2.整體由部分構成。部分的功能及其變化會影響整體的功能，關鍵部分的功能及其變化甚至對整體的功能起決定作用。

3.整體不是部分的簡單相加，而是由各部分構成的有機統一體。

4.答主太會裝B。