繼電器接線圖：如何接線圈、COM、NO 及 NC 端子？

繼電器接線圖顯示兩個獨立電路。在線圈側，低電壓訊號透過晶體管驅動器控制繼電器。在觸點側，帶保險絲的電源接到 COM，而負載接到 NO 或 NC。

本指南先以實際例子開始：使用Arduino UNO 控制 SRD-05VDC-SL-C 繼電器，切換由市電供電的燈具。接著說明不同繼電器類型的接線變化。

閱讀本指南後，你將了解：

• 每條電線應接到哪個繼電器端子
• 如何接線圈驅動器、續流二極管及觸點
• 如何逐步安全地為市電負載接線
• 如何為 SPST、SPDT、DPST、DPDT 及 SSR 繼電器接線
• 如何為繼電器模組及汽車繼電器接線

圖：顯示 Arduino 透過晶體管驅動線圈的繼電器接線圖

繼電器接線圖：每條電線應接到哪個端子？

五腳繼電器（例如 SRD-05VDC-SL-C）有兩個線圈端子和三個觸點端子。線圈端子連接低電壓驅動器，而 COM、NO 及 NC 連接負載電路。

各端子接線如下：

• 線圈端子：一端接線圈正電源，5 V 繼電器接 +5 V；另一端接 NPN 驅動晶體管的集電極。普通線圈沒有極性。
• COM（公共端）：接負載電路的電源側：交流負載接帶保險絲的火線，直流負載接帶保險絲的正極。
• NO（常開）：接到負載，使其只在線圈通電時啟動。
• NC（常閉）：接到負載，並在線圈通電前保持啟動。

要識別沒有標記的繼電器引腳，請在線圈未通電時使用萬用表。萬用表會顯示 COM 與 NC 之間導通，而 COM 與 NO 之間為開路；5 V SRD 繼電器的線圈電阻約為 70 Ω。

繼電器符號指南說明這些端子在電路圖上的繪製方式。

Arduino 繼電器接線圖：UNO、5 V 繼電器及市電燈具

主電路透過 NPN 晶體管，由 Arduino D7 引腳驅動 SRD-05VDC-SL-C 線圈，再經 COM 和 NO 端子切換市電燈具。

圖：包含 Arduino UNO、NPN 驅動器、續流二極管、保險絲及市電燈具的繼電器接線原理圖。

繼電器線圈接線：晶體管驅動器、續流二極管及電源

線圈側需要三個部分：NPN 晶體管承載線圈電流，基極電阻設定驅動電流，續流二極管吸收關閉時的電壓尖峰。

為甚麼 Arduino 引腳需要晶體管驅動繼電器線圈

SRD-05VDC-SL-C 線圈兩端施加 5 V 於 70 Ω 電阻時，會消耗 71.4 mA。Arduino UNO R3 每個引腳額定 20 mA，而 ATmega328P 絕對最大值為 40 mA；每個 UNO R4 引腳則為 8 mA。

將線圈直接接到引腳會超出兩者限制，可能永久損壞引腳。使用 NPN 晶體管作為低側開關後，晶體管承載線圈電流，而引腳只提供基極電流。

繼電器驅動器基極電阻計算

將基極電阻設計為使晶體管在完整線圈電流下進入飽和：

1. 計算基極電流：（5 V − 0.7 V）/ 1 kΩ ≈ 4.3 mA。
2. 計算強制電流增益：71.4 mA / 4.3 mA ≈ 17。這遠低於 S8050 或 2N2222 在此電流下的最低 hFE，因此晶體管會飽和。
3. 檢查引腳負載：4.3 mA 在 UNO R4 引腳 8 mA 及 UNO R3 引腳 20 mA 的額定範圍內。

在 3.3 V 電路板上，同一個 1 kΩ 電阻會產生約 2.6 mA 基極電流，在 71.4 mA 下仍可使晶體管飽和。5 V 線圈仍需要 5 V 電源。

繼電器線圈兩端的續流二極管方向

將二極管直接並聯在線圈兩端，二極管陰極（有色環的一端）接 +5 V 側，陽極接晶體管集電極。

晶體管關閉時，線圈儲存的能量會使電流繼續流動。沒有二極管時，集電極電壓會出現尖峰，可能超過晶體管的集電極—射極額定電壓。使用二極管後，電流會經二極管及線圈循環，然後逐漸衰減。

若二極管方向接反，電流會由 +5 V 經飽和晶體管流向接地，每次繼電器啟動時都會使線圈電源短路。

圖：晶體管導通及關閉時的繼電器線圈電流路徑，顯示續流二極管電流，以及沒有二極管時的尖峰。

繼電器觸點接線：將 COM、NO 及 NC 連接至交流負載

在觸點側，帶保險絲的火線接到 COM，燈具接在 NO（或 NC）與中性線之間。中性線直接返回電源，因此繼電器只切換火線導體。

圖：繼電器 NO 及 NC 接線圖，顯示燈具接在 NO 和 NC 時的狀態。

• 繼電器 NO 接線，用於常閉負載：若控制器重置或失去電源，負載應保持關閉，請使用 NO，例如暖爐、水泵或大多數照明控制。
• 繼電器 NC 接線，用於常開負載：若負載應持續運作，直到控制器將其關閉，請使用 NC，例如通風風扇。將燈具電線由 NO 移至 NC，其餘電路維持不變。

市電負載的繼電器接線安全規則

對於 120 V 或 230 V 負載，應切換及加裝保險絲於火線，按負載類型降低觸點額定值，並將市電接線分隔及封閉。如你不具備市電作業資格，請改用經認證及封閉式繼電器產品。

圖示：安全比較圖，顯示切換中性線的錯誤做法，以及加裝保險絲並切換火線的正確做法。

• 切換火線，而非中性線：將繼電器接在中性線上可令燈熄滅，但燈座仍帶電，因此任何更換燈泡的人仍可能觸電。
• 在繼電器輸入端的火線上加裝保險絲：按負載及電線線徑選擇保險絲，並確保不超過繼電器的觸點額定值。

繼電器接線步驟

先接線及測試線圈側，然後使用低電壓測試負載接觸點側，最後才接上市電。這個次序可在接通任何市電電壓前，先分辨線圈故障與觸點故障。

1. 切斷所有電源：拔除 Arduino 及市電電源。
2. 安裝驅動器：將 D7 經 1 kΩ 電阻接至晶體管基極，並將射極接至 GND。
3. 連接線圈：將一個線圈端子接至 +5 V，另一端接至集極。
4. 安裝反電動勢二極管：將其並聯在線圈兩端，陰極接在 +5 V 一側。
5. 測試線圈側：上載每秒切換一次 D7 的程式。繼電器應在每次狀態改變時發出喀噠聲。
6. 接上測試負載：將 12 V 燈及其獨立電源經 COM 和 NO 接入，確認燈的狀態跟隨繼電器。
7. 接上市電負載：拔除市電後，將經保險絲的火線接至 COM，NO 接至燈，燈的另一端接中性線，然後關閉外殼。
8. 通電並確認：接上市電並切換 D7，確認燈可正常切換。

按繼電器類型查看接線圖

每種繼電器類型都保留主電路不變的線圈側。不同之處在於觸點組數量，以及負載如何連接，SSR 則以 LED 輸入取代線圈。

SPST 繼電器的接線與主電路完全相同：Form A 繼電器使用 COM 和 NO，Form B 繼電器則以 COM 和 NC 取代 NO。若 DPST 或 DPDT 繼電器的線圈電流不同於指定值，請重新計算基極電阻。

SPDT 繼電器接線圖：5 腳轉換

SRD-05VDC-SL-C 本身就是 SPDT 繼電器，因此主電路使用其三個觸點端子中的兩個。在 NC 上增加第二個負載，繼電器便會在兩者之間切換。線圈斷電時，NC 上的狀態指示燈會亮起；線圈通電時，NO 上的主燈會亮起。兩個負載共用 COM，因此都由接到 COM 的電源供電。

圖示：SPDT 繼電器接線圖，NC 接狀態指示燈，NO 接主燈。

SSR 接線圖：用於交流負載的固態繼電器

直流輸入、交流輸出的固態繼電器（SSR）使用 LED 取代線圈，因此不需要反電動勢二極管。

將 D7 接至輸入 +，GND 接至輸入 −，然後將兩個輸出端子與經保險絲的火線串聯，位置取代 COM 和 NO。根據資料表檢查 SSR 輸入電流是否符合腳位額定值。若電流較高，請透過主電路的晶體管級驅動輸入。

• 關斷狀態漏電：交流 SSR 在關閉時仍會通過小量電流，例如 Omron G3NA 系列在 200 VAC 時最高可達 10 mA，可能令 LED 燈微微發光。
• 發熱：同一 G3NA 系列的導通狀態壓降最高為 1.6 V，因此 10 A 負載會在 SSR 中耗散約 16 W。請查閱資料表數值，並將 SSR 安裝在散熱器上。
• 僅適用交流負載：三端雙向可控硅或 SCR 輸出只會在負載電流過零時關閉，因此無法切換直流負載。直流負載應使用直流輸出 SSR。

圖示：配合 Arduino D7 的 SSR 接線圖

繼電器模組接線圖

繼電器模組在自身電路板上整合主電路的線圈側，包括晶體管、基極電阻、反電動勢二極管、指示 LED，以及通常配備的光耦合器。將三個腳位接至 Arduino，觸點側保持不變。

圖示：連接 Arduino UNO 及燈的繼電器模組接線圖

汽車繼電器接線圖：30、85、86、87 及 87a 腳位

12 V 汽車繼電器使用 DIN 72552 的端子編號，而非 COM、NO 及 NC。在標準 ISO mini 繼電器中，30 腳是公共觸點，87 腳是常開，87a 腳是常閉，85 和 86 腳則是線圈。

4 腳繼電器沒有 87a。要用儀表板開關切換 12 V 燈：

• 將電池正極經保險絲接至 30 腳。
• 將 87 腳接至燈，燈的另一端接車身地線。
• 將經保險絲的 +12 V 經儀表板開關接至 86 腳。
• 將 85 腳接至車身地線。

部分繼電器需要注意線圈極性。若外殼圖示顯示 85 和 86 之間並聯二極管，請按照圖示標示的極性接線，通常是 86 接正極、85 接地，因為反接的抑制二極管會直接跨接在線圈電源兩端。配備抑制電阻或沒有抑制元件的線圈則沒有極性要求。

要用 5 V 微控制器切換繼電器，將 86 保持接至經保險絲的 +12 V，並透過 NPN 晶體管或邏輯電平 MOSFET 將 85 拉至地線。按繼電器資料表的線圈電流選擇元件。除非繼電器已內置二極管，否則應在 85 和 86 之間加裝反電動勢二極管，陰極接 86，並將 12 V 地線連接至微控制器 GND。

圖示：配備經保險絲 12 V 燈具電路的汽車繼電器接線圖。

結論

理解繼電器接線圖，首先要認識兩個獨立電路：控制繼電器的線圈電路，以及透過 COM、NO 或 NC 端子切換負載的觸點電路。

對於機電式繼電器，基本線圈驅動電路大致相同，而觸點接線則取決於繼電器類型及你希望負載如何運作。

平時關閉的負載使用 NO，平時開啟的負載使用 NC。處理市電電壓時，務必在火線上加裝保險絲並進行切換，使用符合負載額定值的繼電器，並將所有市電接線安全封閉。

繼電器接線圖常見問題