Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Poluvodički relej (TTR) je uređaj iz niza elektroničkih komponenti nemehaničkog djelovanja. Nedostatak mehanike otvara više mogućnosti za ljubitelje elektronike da naprave poluvodički relej za osobnu uporabu.

Razmotrite ovu mogućnost detaljnije.

Dizajn i načelo rada TTR

Ako većina ove elektronike tradicionalno sadrži pokretne dijelove kontaktnih skupina, poluvodički relej uopće nema takve dijelove. Uređaj sklopne sklopne sklopke provodi se na principu elektroničkog ključa. A ulogu elektroničkih sklopki obično izvode poluvodiči ugrađeni u tijelo relejnih tranzistora, trijača i tiristora.

Prije pokušaja samostalnog stvaranja poluvodičkog releja, logično je upoznati se s osnovnim dizajnom takvih uređaja, razumjeti princip njihovog rada.

Industrijska proizvodnja proizvodi poluvodičke releje različitih konfiguracija, dizajnirane za različite uvjete praktične primjene. Izbor modifikacija opsežan

U okviru temeljite studije uređaja odmah je potrebno izdvojiti preferencijalne strane TTP-a:

  • prebacivanje snažnog opterećenja;
  • visoka brzina prebacivanja;
  • idealna galvanska izolacija;
  • mogućnost kratkog zadržavanja visokog preopterećenja.

Među mehaničkim strukturama nije moguće pronaći relej sa sličnim parametrima. Općenito, prednosti koje se odnose na mehaničke dijelove u poluvodičkim relejima izražavaju se na impresivnoj listi.

Dva elektronička uređaja, koja funkcionalno osiguravaju sklopne sklopove: s lijeve strane napravljena je na temelju poluvodičke konstrukcije, s desne strane - tradicionalni mehanički sklopni sustav

Radni uvjeti za TTR praktički ne ograničavaju uporabu tih uređaja. Osim toga, nepostojanje pokretnih mehaničkih dijelova povoljno utječe na vijek trajanja uređaja. Dakle, postoje svi razlozi da se uzme solid-state relej - da se napravi vlastitim rukama.

Međutim, pošteno, zajedno s pozitivnim aspektima, treba istaknuti svojstva releja, koji su okarakterizirani kao nedostaci. Dakle, za rad uređaja velike snage, u pravilu, potrebna je dodatna komponenta strukture koja je dizajnirana za uklanjanje topline.

U slučaju prebacivanja snažnog opterećenja, relej u čvrstoj izvedbi gotovo uvijek se nadopunjuje snažnim rashladnim radijatorima. Ovaj trenutak pomalo otežava korištenje TTP-a

Radijatori za hlađenje poluvodičkih releja imaju ukupne dimenzije nekoliko puta veće od TTR-a, što smanjuje praktičnost i učinkovitost instalacije.

Tijekom rada (u zatvorenom stanju) TTR uređaji daju povratnu struju curenja i pokazuju nelinearnu strujnu struju. Nisu svi poluvodički releji dopušteni za korištenje bez ikakvih ograničenja u karakteristikama uključenih napona.

Izvedba za uporabu samo u strujnim krugovima gdje se napaja istosmjerna struja. Obično se ovi uređaji odlikuju malim dimenzijama i malom uklopnom snagom.

Odvojeni tipovi uređaja dizajnirani su za prebacivanje samo na istosmjernu struju. Uvođenje poluvodičkih releja u sklop obično zahtijeva pribjegavanje dodatnim mjerama za blokiranje lažnih alarma.

Poluvodički releji često se mogu naći u općoj električnoj ploči stana.

Kako radi solid state relej?

Upravljački signal (obično napon niskog nivoa, koji dolazi, na primjer, iz upravljačkog kontrolera) šalje se u LED diode optoelektronskog para prisutnog u TTP krugu. LED počinje emitirati svjetlo prema fotodiodi, koja se opet otvara i počinje prolaziti struju.

Općenita TTR shema, koja jasno pokazuje kako funkcionira elektronički uređaj: 1 - izvor napona upravljanja; 2 - optički sprežnik unutar kućišta releja; 3 - izvor struje opterećenja; 4 - opterećenje

Struja koja prolazi kroz fotodiodu dolazi do kontrolne elektrode tranzistora ključa ili tiristora. Ključ se otvara, zatvara krug opterećenja.

Na taj način radi funkcija prebacivanja instrumenata. Sva elektronika je tradicionalno zatvorena u monolitnom kućištu. Zapravo se stoga uređaj naziva poluvodički relej.

I kako se spojiti solid-state relej može se pročitati u ovom materijalu.

Vrste statičkih sklopki

Cjelokupni postojeći raspon uređaja može se podijeliti u skupine, ovisno o kategoriji priključnog opterećenja, značajkama upravljačkih i sklopnih napona.

Dakle, ukupno postoje tri skupine:

  1. Uređaji koji rade u istosmjernim krugovima.
  2. Uređaji koji rade u strujnim krugovima izmjenične struje.
  3. Univerzalni dizajn.

Prvu skupinu predstavljaju instrumenti s parametrima radnog napona od 3 do 32 volta. To je relativno mala elektronika, opremljena LED zaslonom, koji može raditi bez prekida na temperaturama od -35 / +75 ºS.

Široko rasprostranjena izvedba elektroničkog uređaja za primjenu u jednofaznoj električnoj mreži. Također postoje i drugi dizajni, ali mnogo manje

Druga grupa - uređaji namijenjeni za ugradnju u AC mreže. Ovdje su dizajni TTR za ugradnju u AC mreže, kontrolirani naponom od 24 - 250 volti. Postoje uređaji koji mogu prebacivati velika opterećenja.

Treća skupina su univerzalni uređaji. Sklop ovog tipa uređaja podržava ručnu konfiguraciju za uporabu u određenim uvjetima.

Ako počnete od prirode spojenih opterećenja, trebali biste razlikovati dvije vrste poluvodičkih AC releja: jednofazni i trofazni. Obje vrste namijenjene su za prebacivanje dovoljno snažnog opterećenja na struje od 10 - 75 A. U isto vrijeme, maksimalne kratkoročne vrijednosti struje mogu doseći 500 A.

Raširena inačica za uporabu u trofaznoj električnoj mreži. Često se koristi kao linearni regulator snažnih električnih grijača (TEN)

Kapacitivni, otporni i induktivni krugovi mogu djelovati kao opterećenje uključeno pomoću poluvodičkih releja. Konstrukcije prekidača omogućuju, bez prekomjerne buke, glatku kontrolu, na primjer, grijaćih elemenata, žarulja sa žarnom niti i električnih motora.

Pouzdanost rada je dovoljno visoka. No, u mnogim pogledima stabilnost i trajnost poluvodičkih releja ovisi o kvaliteti proizvodnje proizvoda. Tako su uređaji proizvedeni pod određenim nazivom “Impuls” često označeni kratkim vijekom trajanja.

S druge strane, proizvodi tvrtke Schneider Electric ne ostavljaju nikakav razlog za kritiku.

Kako napraviti TTR to sami?

S obzirom na konstrukcijsku značajku uređaja (monolit), krug nije sastavljen na tekstolitnoj ploči, kao što je uobičajeno, već montažom.

To izgleda kao dizajn domaćeg solid-state releja. Nešto poput ovoga je lako. Potrebne su nam samo osnovne vještine inženjera elektronike i električara. Materijalni troškovi su mali

Kružna rješenja u tom smjeru mogu se naći mnoga. Specifična opcija ovisi o potrebnoj uključnoj snazi i drugim parametrima.

Elektroničke komponente za sklop sklopa

Popis elemenata jednostavne sheme za praktični razvoj i konstrukciju poluvodičkog releja uradi sam:

  1. Tip optičkog sprežnika MOS3083.
  2. Triac tip VT139-800.
  3. Serija tranzistora KT209.
  4. Otpornici, Zener dioda, LED.

Sve navedene elektroničke komponente lemljene su montažom prema sljedećoj shemi:

Shematski prikaz poluvodičkog releja male snage za sastavljanje vlastitih ruku. Mali broj dijelova i jednostavna montažna instalacija omogućuju lako lemljenje kruga.

Zahvaljujući upotrebi optičkog sprežnika MOS3083 u krugu za regulaciju upravljačkog signala, ulazni napon može varirati od 5 do 24 volta.

A zbog lanca koji se sastoji od Zener diode i ograničavajućeg otpornika, struja koja prolazi kroz kontrolnu LED smanjuje se na najmanju moguću mjeru. Takvo rješenje osigurava dugi vijek trajanja kontrolne LED.

Provjera prikupljene sheme izvedbe

Sklopljeni krug se mora provjeriti radi operabilnosti. Spojite dok je opterećenje napona od 220 volti u sklopnom krugu kroz triac opcionalno. Dovoljno je spojiti mjerni uređaj - tester paralelno s prekidačkom linijom triaca.

Provjera čvrstog releja pomoću mjernog uređaja. Ako se na ulaz uređaja primijeni upravljački napon, mora se otvoriti prijelaz triaka

Način mjerenja testera treba biti postavljen na "MOhm" i napajanje (5-24V) na krug generiranja upravljačkog napona. Ako sve radi ispravno, tester treba pokazati razliku u otporu od "MΩ" do "KΩ".

Uređaj monolitnog kućišta

Pod bazom tijela budućeg poluvodičkog releja potrebna je ploča od aluminija debljine 3-5 mm. Dimenzije ploče nisu kritične, ali moraju biti u skladu s uvjetima za učinkovito uklanjanje topline iz triaca kada se ovaj elektronički element zagrijava.

Okvir za punjenje tijela budućeg uređaja. Izrađena je od kartonske trake ili drugih prikladnih materijala. Na aluminijsku podlogu se pričvršćuje univerzalnim ljepilom

Površina aluminijske ploče mora biti ravna. Osim toga, potrebno je obostrano obraditi - očistiti finim brusnim papirom, polirati.

U sljedećoj fazi, pripremljena ploča opremljena je “oplatom” - rubom od kartona ili plastike se lijepi duž perimetra. Trebala bi napraviti vrstu kutije, koja će se kasnije napuniti epoksidnom smolom.

Elektronički krug poluvodičkog releja koji je sastavljen od "krošnje" nalazi se unutar kutije. Na površini aluminijske ploče stane samo triak.

Pričvršćivanje triaca na aluminijsku podlogu. Glavni uvjet - ova elektronička komponenta mora biti čvrsto pritisnuta na metalnu podlogu. To je jedini način da se osigura kvalitetno hlađenje i pouzdan rad.

Nikakvi drugi dijelovi i vodiči kruga ne smiju dirati aluminijsku podlogu. Triak se nanosi na aluminij s onim dijelom tijela koji je predviđen za ugradnju na radijator.

U području kontakta između kućišta triaca i aluminijske podloge treba upotrijebiti pastu za provođenje topline. Neke marke triaksa s neizoliranom anodom moraju se ugraditi kroz tinjac.

Mogućnost postavljanja triaca na podlogu pomoću zakovica. Na poleđini, zakovice se poravnaju s površinom podloge

Triak treba čvrsto pritisnuti na podlogu s nekom vrstom tereta i izliti po obodu s epoksidnim ljepilom ili na neki način pričvrstiti bez lomljenja površine stražnje strane podloge (na primjer, zakovicama).

Priprema spoja i lijevanje tijela

Pri izradi čvrstog tijela elektroničkog uređaja trebat ćete napraviti smjesu spojeva. Sastav smjese mješavina je načinjen na temelju dvije komponente:

  1. Epoksi bez učvršćivača.
  2. Alabaster prah.

Zahvaljujući dodavanju alabastera, majstor rješava dva problema odjednom - dobiva punu količinu punila pri nominalnoj potrošnji epoksidne smole i stvara punjenje optimalne konzistencije.

Smjesa se mora temeljito izmiješati, nakon čega možete dodati učvršćivač i ponovno temeljito promiješati. Dalje, lagano ulijte "montiranu" instalaciju unutar kartonske kutije.

Izgleda kao gotova kopija poluvodičkog releja sastavljenog rukom. Pomalo neobično i ne baš naočit, ali dovoljno pouzdan

Ispunite do najviše razine, ostavljajući na površini samo dio glave kontrolne LED. U početku, površina spoja možda neće izgledati glatko, ali nakon nekog vremena slika će se promijeniti. Ostaje samo čekati na potpuno skrućivanje lijevanja.

Zapravo, možete primijeniti bilo koju pogodnu za lijevanje otopina. Glavni kriterij je da sastav lijevanja ne bi trebao biti električki vodljiv, plus dobar stupanj krutosti lijevanja trebao bi nastati nakon skrućivanja. Lijevani slučaj čvrstog releja je vrsta zaštite elektroničkog kruga od slučajnog fizičkog oštećenja.

Zaključci i koristan video na temu

Ovaj video prikazuje kako i na temelju bilo koje elektronske komponente može napraviti solid-state relej. Autor lucidno govori o svim detaljima proizvodne prakse s kojima se osobno susreo u proizvodnji elektroničke sklopke:

Video o problemu koji se može naći nakon kupnje jednofaznog TTP-a od prodavača iz Kine. Usput provodi neobičan pregled uređaja za uklapanje uređaja:

Nezavisna proizvodnja poluvodičkih releja je prilično moguće rješenje, ali s obzirom na proizvode za niskonaponska opterećenja, koji troše relativno malu snagu.

Snažnije i visokonaponske uređaje čine sami teškim. A taj će se pothvat s financijama koštati u istom iznosu kao i tvornička kopija. Dakle, ako je potrebno, lakše je kupiti gotov industrijski uređaj.

Ako imate bilo kakvih pitanja o montaži poluvodičkog releja, molimo vas da ih pitate u bloku s komentarima, a mi ćemo im pokušati dati iznimno jasan odgovor. Također možete podijeliti iskustvo samoproizvodnje releja ili pružiti vrijedne informacije o temi članka.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: