โซลิดสเตตรีเลย์ทำเองที่บ้าน - แบบแผนและอุปกรณ์

รีเลย์เชิงกลแบบเก่ามีลักษณะข้อเสียสองประการคือความเร็วต่ำและทรัพยากรที่ จำกัด ในจำนวนการสลับที่อนุญาต สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่แทนที่พวกมัน (ชื่ออื่นคือโซลิดสเตตทรานซิสเตอร์หรือรีเลย์ triac) ปราศจากข้อบกพร่องทั้งหมดซึ่งดึงดูดความสนใจจากผู้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์ การไม่มีชิ้นส่วนทางกลรวมถึงความเรียบง่ายของวงจรทำให้ง่ายต่อการประกอบที่บ้าน การทำความคุ้นเคยกับงานจะช่วยให้คุ้นเคยกับคุณสมบัติของอุปกรณ์และหลักการทำงานขององค์ประกอบเหล่านี้

รีเลย์สถานะของแข็งและการจำแนกประเภทคืออะไร

โซลิดสเตตรีเลย์ (หรือ TTR) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีโครงสร้างที่ไม่มีส่วนประกอบเชิงกล หลักการทำงานของพวกเขานั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของ junctions เซมิคอนดักเตอร์ที่โดดเด่นด้วยความเร็วในการเปลี่ยนสูงและความปลอดภัยจากเขตทางกายภาพ

การสลับรีเลย์โซลิดสเตตขึ้นอยู่กับหลักการของการใช้งานกุญแจอิเล็กทรอนิกส์

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันทั่วไปเช่นทรานซิสเตอร์ไดโอดหรือไทริสเตอร์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างที่ใช้ในการผลิตของพวกเขา TTR จะแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ตามองค์ประกอบที่ระบุไว้อย่างใดอย่างหนึ่ง (เช่นรีเลย์ triacs เป็นต้น)

ตามโหมดการทำงานและชนิดของแรงดันสวิตช์ตัวอย่างของโซลิดสเตตรีเลย์ที่ผลิตบนพื้นฐานของเซมิคอนดักเตอร์จะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

• อุปกรณ์สลับ DC;
• อุปกรณ์ที่ควบคุมการทำงานของสายโหลดด้วยพารามิเตอร์กระแสตัวแปร
• ผลิตภัณฑ์สากลที่ดำเนินงานในห่วงโซ่ต่างๆ

อุปกรณ์ตัวแรกมีลักษณะโดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าคงที่ไม่เกิน 32 โวลต์ ตัวแทนของสองตำแหน่งที่เหลือสามารถเปลี่ยนศักยภาพที่สำคัญได้ (มากถึงสิบกิโลโวลต์)

ข้อดีของ TTR

ข้อดีของรีเลย์ประกอบด้วย:

• ความสามารถในการสลับโหลดที่ค่อนข้างทรงพลัง
• ความเร็วสูง;
• ทำงานในเงื่อนไขของการแยกไฟฟ้า
• ความสามารถในการทนต่อการโอเวอร์โหลดระยะสั้น

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เครื่องกลหรือไฟฟ้าไม่สามารถแข่งขันกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ได้ ดังนั้นโครงสร้างใหม่บนพื้นฐานของเซมิคอนดักเตอร์แทนที่ตัวอย่างเชิงกลเก่าอย่างสมบูรณ์

ลักษณะการดำเนินงานที่เป็นเอกลักษณ์ของ TTR ช่วยให้สามารถใช้งานได้โดยไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ ในขณะที่เพิ่มเวลาตอบสนอง ข้อดีเหล่านี้ทั้งหมดของอุปกรณ์เหล่านี้เป็นเหตุผลที่ยอดเยี่ยมในการรวบรวมรีเลย์สถานะของแข็งด้วยมือของคุณเอง ข้อเสียของผลิตภัณฑ์เหล่านี้รวมถึงความต้องการพลังงานเพิ่มเติมเช่นเดียวกับความต้องการที่จะลบความร้อนส่วนเกินที่เกิดขึ้นเมื่อทำงานกับโหลดที่มีประสิทธิภาพ

ทำด้วยตัวคุณเอง

ในการสร้างการถ่ายทอดปัจจุบันด้วยมือของคุณเองคุณจำเป็นต้องตุนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากที่ใช้เป็นพื้นฐานของวงจรสวิตชิ่ง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษซึ่งจะทำให้ร่างกายของรีเลย์ทำที่บ้านจะทำ

องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ชิ้นส่วนทั่วไปต่อไปนี้มักใช้เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการผลิตตัวอย่าง TTR ที่ง่ายที่สุด:

• optocoupler MOS3083;
• Triac VT139-800;
• ทรานซิสเตอร์สองขั้วซีรีย์ KT209;
• ชุดของตัวต้านทานเช่นเดียวกับซีเนอร์ไดโอดและ LED ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ของการดำเนินการถ่ายทอด

องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ระบุไว้จะถูกบัดกรีในลักษณะบานพับตามโครงการที่กำหนดในแหล่งที่มา พร้อมด้วยส่วนประกอบอื่น ๆ ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สำคัญซึ่งจ่ายพัลส์ที่เสถียรไปยังไดโอดควบคุมของคู่ optocoupler

ช่วงเวลาป้อนได้รับการแก้ไขโดยองค์ประกอบ LED การใช้งานในวงจรแอคชูเอเตอร์ช่วยให้สามารถควบคุมการมองเห็นได้

ภายใต้อิทธิพลของพัลส์เหล่านี้การสะดุด Triac ของสารกึ่งตัวนำทันทีที่เชื่อมต่อกับวงจรสวิตช์เกิดขึ้นทันที การใช้คู่ optocoupler ในวงจรดังกล่าวทำให้สามารถควบคุมศักยภาพคงที่จาก 5 ถึง 24 โวลต์

โซ่ขอบเขตของตัวต้านทานที่มีไดโอดซีเนอร์เป็นสิ่งจำเป็นในการลดความกว้างของกระแสที่ไหลผ่าน LED และองค์ประกอบการควบคุมให้มีค่าต่ำสุด โซลูชันวงจรดังกล่าวช่วยให้คุณยืดอายุขององค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ใช้ในการสร้างวงจร

การออกแบบเคส (การเติมแบบผสม)

สำหรับการผลิตที่อยู่อาศัยสำเร็จรูปก่อนอื่นจะต้องใช้แผ่นอลูมิเนียมที่มีความหนา 3-5 มม. ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ขนาดจะถูกเลือกโดยพลการโดยมีเงื่อนไขว่าพวกเขารับประกันการกระจายความร้อนที่ดีในสภาพแวดล้อม ข้อกำหนดอีกประการสำหรับส่วนนี้คือพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผลอย่างดีขัดเงาด้วยเครื่องมือพิเศษหรือขัดด้วยกระดาษทรายเพื่อความเงางาม

ในขั้นตอนต่อไปของการเตรียมเคสแผ่นที่เลือกเป็นฐานจะมีเส้นขอบจากแถบกระดาษแข็งติดรอบปริมณฑล ผลลัพธ์คือกล่องขนาดเล็กที่ออกแบบมาเพื่อรองรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบก่อนหน้านี้ ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของมันมีเพียง triac เท่านั้นที่ติดตั้งอย่างแน่นหนาองค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ภายในกล่องหุ้มเนื่องจากการเชื่อมต่อของตัวเอง

ในการเชื่อมต่อกับโหลดและแหล่งจ่ายไฟตัวนำที่เกี่ยวข้องจะถูกส่งออกไปยังด้านนอกของกล่อง

ในอนาคตรัดที่เชื่อถือได้ของการชุมนุมทั้งหมดมีให้โดยสารประกอบของเหลวเทลงในกล่องเตรียมล่วงหน้าในภาชนะที่เหมาะสม หลังจากแข็งตัวแล้วจะได้โครงสร้างเสาหินซึ่งไม่ด้อยไปกว่าการออกแบบอุตสาหกรรมที่ดีที่สุดในแง่ของการป้องกันการสั่นสะเทือนและอิทธิพลอื่น ๆ ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของมันคือการไม่สามารถแยกชิ้นส่วนเพื่อวัตถุประสงค์ในการซ่อมแซมวงจรที่ตามมา

พันธุ์ของ TTR

เมื่อประกอบวงจรโซลิดสเตต DIY ควรคำนึงถึงความหลากหลายของส่วนประกอบที่สามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ ไม่มีสิ่งใดที่ป้องกันไม่ให้บุคคลที่ทำงานโดยเลือกจากทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ภาคสนามที่ทันสมัยซึ่งโดดเด่นด้วยความเร็วสูงและการสิ้นเปลืองพลังงานต่ำ องค์ประกอบเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยศักยภาพเท่านั้นให้ความสามารถในการสลับผู้บริโภคที่มีประสิทธิภาพเพียงพอ โครงสร้างฟิลด์เช่น MOSFET สามารถสลับวงจรโหลดที่มีกำลังถึงสิบ kW

สำหรับการสร้างรีเลย์โซลิดสเตตด้วยตนเองสามารถเลือกโครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ ที่สามารถควบคุมวงจรไฟฟ้า: ไทริสเตอร์หรือทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ สิ่งสำคัญคือพวกเขาปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับการทำงานของวงจรนี้และพารามิเตอร์ปฏิบัติการขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในโครงสร้าง ทุกอย่างอื่นขึ้นอยู่กับความพร้อมและความใส่ใจของนักแสดง