Gamla mekaniska reläer kännetecknas av två nackdelar - låg hastighet och begränsad resurs i antalet tillåtna kopplingar. De elektroniska växlarna som ersatte dem (ett annat namn är en solid-state transistor eller triac-relä) är helt utan dessa brister, som väckte uppmärksamhet från elektronikexperter. Frånvaron av mekaniska delar såväl som enkelhet i kretsen gör det enkelt att montera dem hemma. Bekanta dig med uppgiften hjälper dig att bekanta dig med enhetens funktioner och principen för drift av dessa element.
Vad är relä i solid state och deras klassificering
Relä till fast tillstånd (eller TTR: er) är elektroniska enheter med en struktur som inte innehåller mekaniska komponenter. Principen för deras drift är baserad på funktionerna i arbetet med halvledarkorsningar, som kännetecknas av en hög växlingshastighet och skydd mot fysiska fält.
Omkoppling av solid-state reläer är baserad på principen att utlösa en elektronisk nyckel.
Vanliga elektroniska komponenter som transistorer, dioder eller tyristorer används traditionellt som nyckelelement i dessa produkter. Beroende på strukturer som används vid tillverkningen är TTR: er uppdelade i enheter byggda på basis av ett av de listade elementen (t.ex. reläer på triac).
I enlighet med driftsätten och typen av kopplingsspänningar, delas prover av fast tillstånd reläer tillverkade på basis av halvledare i följande grupper:
- DC-omkopplare;
- enheter som styr driften av lastlinjer med parametrar med variabel ström;
- universalprodukter som verkar i olika kedjor.
De första anordningarna kännetecknas av konstant spänningskontroll på högst 32 volt. Representanter för de två återstående positionerna kan byta betydande potential (upp till tiotals kilovolt).
Fördelar med TTR
Fördelarna med reläet inkluderar:
- förmågan att växla relativt kraftiga laster;
- hög hastighet;
- arbeta under villkoren för galvanisk isolering;
- förmåga att motstå korta överbelastningar.
Inte ett enda prov av mekaniska eller elektromekaniska produkter kan konkurrera med elektroniska omkopplare. Därför ersatte nya strukturer baserade på halvledare helt gamla mekaniska prover.
TTR: s unika driftsegenskaper gör det möjligt att använda dem utan några begränsningar samtidigt som responstiden ökar. Alla dessa fördelar med dessa enheter är ett utmärkt skäl att försöka montera ett solid-state relä med dina egna händer. Nackdelarna med dessa produkter inkluderar behovet av ytterligare kraft, liksom behovet att ta bort överskottsvärme som genereras när man arbetar med kraftfulla belastningar.
Gör det själv
För att skapa ett aktuellt relä med dina egna händer måste du fylla i ett antal elektroniska komponenter som utgör grunden för kopplingskretsar. Dessutom krävs speciella material från vilka en hemmagjord relä kommer att tillverkas.
Elektroniska element
Följande vanliga delar används vanligtvis som elektroniska komponenter som används vid oberoende tillverkning av det enklaste TTR-provet:
- optokopplare MOS3083;
- Triac VT139-800;
- bipolär transistorserie KT209;
- en uppsättning motstånd, såväl som en zenerdiod och en LED, som fungerar som en indikator på reläets funktion.
De listade elektroniska elementen är lödda på ett ledat sätt enligt schemat som anges i källorna. Tillsammans med andra komponenter innehåller den en nyckeltransistor, som levererar stabiliserade pulser till styrdioden för optokopplarparet.
Matningsmomentet fixeras av ett LED-element, vars användning i ställdonskretsen möjliggör visuell styrning.
Under påverkan av dessa pulser inträffar en omedelbar utlösning av en halvledar triac ansluten till en omkopplad krets. Användningen av ett optokopplingspar i en sådan krets gör det möjligt att styra konstanta potentialer från 5 till 24 volt.
En begränsningskedja för ett motstånd med en zenerdiod är nödvändig för att minska amplituden hos strömmen som strömmar genom LED och styrelementet till ett minimivärde. En sådan kretslösning låter dig förlänga livslängden för de flesta element som används vid konstruktionen av kretsen.
Fodral (sammansatt fyllning)
För tillverkning av karosseriet för den prefabricerade produkten krävs först en aluminiumplatta med en tjocklek av 3-5 mm, den kommer att tjäna som bas för elektronisk montering. Dimensioner väljs godtyckligt, förutsatt att de garanterar god värmeavledning i miljön. Ett annat krav för denna del är en välbearbetad, absolut slät yta, polerad med ett specialverktyg eller polerat med ett sandpapper till en glans.
Vid nästa steg för att förbereda fallet är plattan som väljs som bas utrustad med en kant från en kartongremsa limmad runt omkretsen. Resultatet är en liten låda utformad för att rymma den tidigare monterade elektroniska kretsen. Baserat på dess komponenter är endast en triac fast monterad, alla andra element hålls inne i höljet på grund av sina egna anslutningar.
För att ansluta till lasten och strömförsörjningen matas motsvarande ledare till utsidan av lådan.
I framtiden tillförs tillförlitliga fästelement för hela aggregatet av en flytande förening som hälls i lådan, förberedd i förväg i en lämplig behållare. Efter att den har hårdare kommer en monolitisk struktur att erhållas, vilken inte är underlägsen den bästa industriella konstruktionen när det gäller skydd mot vibrationer och annan påverkan. Dess enda nackdel är oförmågan att ta isär i syfte att senare reparera kretsen.
Sorter av TTR
Vid montering av DIY solid state reläkretsar bör det komma ihåg att en mängd olika komponenter kan användas för dessa ändamål. Ingenting hindrar en person som har arbetat med att välja moderna fälteffekttransistorer, till exempel, som kännetecknas av hög hastighet och låg energiförbrukning. Dessa element hanteras endast av potentialer, vilket ger möjlighet att byta tillräckligt kraftfulla konsumenter. Fältstrukturer som MOSFET kan växla lastkretsar med effekt som når tiotals kW.
För självtillverkning av ett fast tillståndsrelä är det tillåtet att välja andra halvledarstrukturer som kan styra kraftkretsar: tyristorer, till exempel, eller bipolära transistorer. Det viktigaste är att de uppfyller kraven för denna krets funktionalitet och driftsparametrarna för elementen som ingår i dess struktur. Allt annat beror på utövarens beredskap och uppmärksamhet.
