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手把手教你，光電開關如何正確連接繼電器（附電路圖詳解）

  • 時間：2025-08-03 02:37:15
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你是否曾設想過：當傳送帶上的包裹遮擋光線，機器臂便自動夾取？當車庫門感應到車輛駛近，便自動升起？這些自動化的場景，核心往往在于如何巧妙地讓感知光線的”眼睛”——光電開關，去可靠地驅動控制大電流的”手臂”——繼電器。

理解核心：開關與繼電器的天作之合

光電開關作為非接觸式的”感知者”，擅長探測物體的有無、位置或顏色變化，其輸出端（通常稱為Load端）能提供或切斷一個小電流信號（如幾十毫安）。繼電器則是一個強大的”執行者”，它利用這個小電流信號來控制其內部機械觸點（或固態開關）的通斷，從而安全地切換、控制遠大于光電開關承受能力的大電流或高電壓負載（如電機、大功率燈、電磁閥）。

簡單說，光電開關是繼電器的”大腦”指令，繼電器則是執行強電流操作的”肌肉”。讓它們協同工作，是自動化控制的基礎環節。

硬件準備：接線前的必備要素

  1. 光電開關： 確認其類型（漫反射、對射式、鏡反射？）和輸出形式（核心關鍵！ NPN常開/常閉？PNP常開/常閉？繼電器輸出？）。本文以最常見的NPN型和PNP型三線直流開關為例，它們是實現邏輯控制的主力。
  2. 繼電器： 選擇線圈電壓與你的控制電源（常為12VDC或24VDC）相匹配的直流繼電器。確認觸點容量（電流/電壓）能滿足負載需求。一個小型的直流控制繼電器即可勝任。
  3. 電源： 為光電開關和繼電器線圈供電的直流電源（如開關電源）。電壓需同時滿足兩者要求（如12V或24V）。務必確保功率足夠。
  4. 負載設備： 最終要控制的設備（如燈泡、電機等）。
  5. 導線： 連接各部件，注意線徑能滿足電流需求。

核心連接指南：兩種主流方式詳解

場景一：NPN型光電開關驅動繼電器 (常用邏輯：有遮擋時斷開)

  • 原理圖示意：
+V (電源正極，如12V+) ------> 光電開關(Vcc/Brown)
------> 繼電器線圈(A1/+)
0V (電源負極/GND) ----------> 光電開關(0V/Blue)
NPN光電開關輸出(Black) -----> 繼電器線圈(A2/-)
  • 接線步驟詳解：
  1. 共享正極： 將電源正極(+V)同時連接到光電開關的Vcc或Brown線端子，以及繼電器線圈的A1或標有+的端子。
  2. 共享地線： 將電源負極(0V或GND)連接到光電開關的0V或Blue線端子。
  3. 信號傳遞： 將光電開關的輸出信號線（通常是Black線，對于NPN）連接到繼電器線圈的A2或標有-的端子。
  4. 無縫切換： 繼電器觸點端（COM, NO, NC）按常規方式接你的大功率負載。
  • 工作邏輯揭秘：
  • 無物體遮擋（開關檢測區）：NPN輸出管內部截止，輸出端相當于斷開，繼電器線圈無電流通過，繼電器不動作。
  • 有物體遮擋：NPN輸出管內部導通，輸出端（黑線）有效地連接到電源負極(0V)。此時，繼電器線圈兩端形成了完整的+V -> A1 -> 線圈 -> A2 -> 黑線輸出 (0V)回路，線圈得電，繼電器吸合，其觸點動作（如常開觸點閉合），從而驅動你的大負載設備工作。
  • 核心作用：NPN作為”接地開關”，控制繼電器線圈的負極(低電平端)。

場景二：PNP型光電開關驅動繼電器 (常用邏輯：有遮擋時接通)

  • 原理圖示意：
+V (電源正極，如12V+) ------> 光電開關(Vcc/Brown)
PNP光電開關輸出(Black) -----> 繼電器線圈(A1/+)
0V (電源負極/GND) ----------> 光電開關(0V/Blue)
------> 繼電器線圈(A2/-)
  • 接線步驟詳解：
  1. 電源正極輸入： 將電源正極(+V)連接到光電開關的Vcc或Brown線端子。
  2. 共同接地： 將電源負極(0V或GND)同時連接到光電開關的0V或Blue線端子，以及繼電器線圈的A2或標有-的端子。
  3. 信號傳遞： 將光電開關的輸出信號線（通常是Black線，對于PNP）連接到繼電器線圈的A1或標有+的端子。
  4. 切換負載： 繼電器觸點連接至負載設備。
  • 工作邏輯揭秘：
  • 無物體遮擋：PNP輸出管內部截止，輸出端相當于斷開，繼電器線圈無電流，繼電器釋放。
  • 有物體遮擋：PNP輸出管內部導通，輸出端（黑線）輸出正電壓(+V)。此時，繼電器線圈回路黑線輸出 (+V) -> A1 -> 線圈 -> A2 -> 0V導通，線圈得電，繼電器吸合，驅動負載。
  • 核心作用：PNP作為”電源開關”，控制繼電器線圈的正極(高電平端)。

圖示：NPN/PNP光電開關連接繼電器的典型電路拓撲（棕色=Vcc， 藍色=0V/GND，黑色=輸出信號線）

接線的黃金法則：關鍵細節不容忽視

  1. 電壓必須匹配： 務必確認光電開關、繼電器線圈的工作電壓與你的供電電源電壓一致。用12V電源驅動24V繼電器，繼電器無法動作；用24V電源驅動12V繼電器，線圈可能燒毀！電壓匹配是安全的基石。
  2. 區分NPN與PNP： 這是接線成功與否的核心關鍵！接錯線可能導致設備不工作、繼電器狀態錯誤，甚至損壞開關。仔細查閱開關說明書，確認輸出

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