「冰塊繼電器」（ice cube relay）是對工業控制和自動化應用中常見的一類控制繼電器的非正式稱呼。這類繼電器在控制櫃中排列整齊，宛如一個個小冰塊；其外殼通常由透明塑膠製成，這一外觀特徵進一步強化了「冰塊」這一形像比喻。此外，這個非正式名稱通常特別指那些採用插拔式安裝（即有底座）的繼電器。圖 1 展示了此類繼電器的典型範例。
圖 1：展示了多種「冰塊繼電器」（ice cube relays），既有底座的，也有不附底座的。
技術提示：故障排除數小時後，各種方塊繼電器看起來往往大同小異。因疏忽而導致的最嚴重錯誤之一，莫過於安裝了線圈電壓不匹配的繼電器。這不僅可能導致繼電器瞬間損壞，更糟的是，還可能引發設備運作不可靠的問題。例如，如果安裝了錯誤的控制繼電器，問題可能難以被察覺，直到日後機器無法針對某項故障做出反應時才會暴露出來。為了提醒自己注意這潛在隱患，一個好方法是用黑色記號筆在繼電器上標示線圈電壓。
冰塊控制繼電器的用途是什麼？
冰塊控制繼電器是一種通用裝置。以下是一些應用：
簡單控制
繼電器邏輯可以執行各種簡單的邏輯運算。組合邏輯運算（例如與運算和或運算）很容易實現。更複雜的順序運算可以使用基於繼電器的儲存電路來實現。在這種電路中，每個繼電器閂鎖電路儲存一位資訊。過去，複雜的電路都是使用基於繼電器的電路建構的。如今，除了最簡單的繼電器邏輯之外，可編程邏輯控制器 (PLC) 和可編程繼電器已經取代了所有其他類型的繼電器邏輯。
乾接點
乾觸點充當一台設備與另一台設備之間的介面。「乾」一詞是電隔離的一種粗略說法。在該電路中，訊號通過繼電器觸點，該觸點與發出訊號的設備沒有任何電氣連接。
介入
這可以說是現代控制系統中冰塊繼電器最重要的用途。術語「插入」描述了放置在兩個電路之間的控制繼電器。例如，插入繼電器可用於將 PLC 的 24VDC 固態輸出轉換為 120VAC，從而允許啟動大型馬達起動器。您可以在此處了解有關中間繼電器和在此處了解有關馬達啟動器的更多資訊。
電腦
為了好玩，也為了展示一下“冰塊繼電器”，請觀看影片 1。 DAVIAC-1 計算機包含數百個繼電器。您是否覺得它們看起來像冰塊？您是否在這台或其他類似的繼電器電腦上看到更小的「方糖繼電器」？
技術提示：繼電器是具有運動部件的機電裝置。觀看 DAVIAC-1 電腦影片時，請思考一下這樣的電腦在繼電器開始失效之前能運作多久。實際失效時間取決於特定情況，由兩部分組成：電樞鉸鏈的物理磨損以及接點的電弧放電/點蝕。順便一提，這就是為什麼您不能使用帶有繼電器輸出的 PLC 來控制面板指示燈閃爍的原因。在連續運作的幾個週末內，繼電器的大部分壽命就會耗盡。
影片 1：DAVIAC-1 繼電器式電腦運行影片。該計算機包含數百個繼電器，其中許多可以被視為“冰塊繼電器”。
選擇「冰塊繼電器」時必須注意哪些事項？
線圈電壓
技術人員必須謹慎選擇合適的繼電器。許多外觀相同的裝置共用插座。最大的風險或許在於安裝了線圈電壓錯誤的繼電器。這在混合電壓系統中尤其容易引發問題。我們當中有多少人曾經拔出多個繼電器，卻又把它們裝錯位置？
鎖定機制
有些繼電器包含機械鎖定機制，可以將繼電器鎖定在啟動狀態。這有助於故障排除。但是，如果繼電器長時間處於機械鎖定狀態，則可能會產生意想不到的後果。我估計，人們花了數千工時來排查這些人為造成的錯誤。請注意，圖 2 所示的兩個繼電器都採用了這種機械鎖定機制。
突波抑制
正確處理與斷電繼電器線圈相關的返馳電壓至關重要。當線圈由半導體驅動時，這一點尤其重要。例如，如果感應返馳處理不當，則帶有固態輸出的 PLC 可能會損壞。
有多種方法可以處理返馳電壓：
- 一體式二極體，突波抑制二極體整合到繼電器本體中。
- 插座集成，二極體集成到繼電器插座中，如圖 1 所示。
- 外置二極體假設安裝人員將使用外置二極體。一個代表性的例子是用於 24VDC 系統的 1N4001。
我們必須仔細識別並更換具有實體二極體保護的繼電器。與此相關的是，我們也應該嘗試用類似的 LED 指示燈替換繼電器。
圖 2：右側的兩個「冰塊」繼電器採用機械機構強制觸點閉合。
如何在 DigiKey 產品中找到「冰塊」繼電器？
在 DigiKey 搜尋欄中搜尋「冰塊」一詞，很可能會找到這篇論壇貼文。搜尋「電源繼電器、2 A 以上」會得到更好的結果。截至撰寫本文時，該類別下有超過 29,000 個產品。如果我們選擇插座式或 DIN 導軌式安裝的設備，就能更接近「冰塊」類別。這樣一來，選擇範圍縮小到大約 9,000 個產品。您需要自行判斷每個繼電器是否符合「冰塊」的定義。
選擇繼電器時務必謹慎，因為有很多功能非常相似。如前所述，線圈電壓、鎖定機制、二極體保護和 LED 指示燈等因素都很重要，但往往容易被忽略。
完結前感想
繼電器仍然是工業控制和自動化中的重要組成部分。術語“冰塊繼電器”和“方糖繼電器”是有趣的歷史描述，仍然與小型接力有關。
歡迎您提供回饋，特別是如果您對組件有類似的通俗名稱。
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