- Zasnova in načelo delovanja TTR
- Kako narediti TTR to sam?
- Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Polprevodni rele (TTR) je naprava iz niza elektronskih komponent nemehanskega delovanja. Pomanjkanje mehanike odpira več možnosti za ljubitelje elektronike, da naredijo polprevodniški rele za osebno uporabo.
Razmislite o tej možnosti podrobneje.
Zasnova in načelo delovanja TTR
Če večina te elektronike običajno vsebuje gibljive dele kontaktnih skupin, polprevodniški rele sploh nima takih delov. Naprava za preklopno vezje poteka po principu elektronskega ključa. Vloga elektronskih stikal je običajno izvedena s polprevodniki, vgrajenimi v telo relejnih tranzistorjev, triacov in tiristorjev.
Preden poskušate samostojno izdelati polprevodniški rele, je logično, da se seznanite z osnovno zasnovo teh naprav, da razumete načelo njihovega delovanja.
Industrijska proizvodnja proizvaja polprevodniške releje različnih konfiguracij, zasnovane za različne pogoje praktične uporabe. Izbira obsežnih sprememb
V okviru temeljite študije naprave je treba takoj določiti prednostne strani TTP:
- preklapljanje močne obremenitve;
- visoka preklopna hitrost;
- idealna galvanska izolacija;
- sposobnost, da na kratko zadržijo visoko preobremenitev.
Med mehanskimi strukturami, da bi našli rele s podobnimi parametri res ni mogoče. Na splošno so prednosti, ki se nanašajo na mehanske dvojnike v polprevodniških relejih, izražene na impresivnem seznamu.
Dve elektronski napravi, ki funkcionalno zagotavljata preklopna vezja: na levi je izdelana na osnovi polprevodniške konstrukcije, na desni - tradicionalni mehanski stikalni sistem
Pogoji delovanja za TTR praktično ne omejujejo uporabe teh naprav. Poleg tega odsotnost premikajočih se mehanskih delov ugodno vpliva na življenjsko dobo naprav. Torej obstaja razlog, da vzamete polprevodniški rele - za sestavljanje naprave z lastnimi rokami.
Vendar pa je treba pravičnost, skupaj s pozitivnimi vidiki, upoštevati lastnosti releja, označene kot slabosti. Torej, za delovanje naprav z visoko močjo, je praviloma potrebna dodatna komponenta strukture, ki je namenjena odstranjevanju toplote.
V primeru preklopa močne obremenitve je rele v trdni izvedbi skoraj vedno dopolnjen z močnimi hladilnimi radiatorji. Ta trenutek nekoliko otežuje uporabo TTP
Radiatorji za hlajenje polprevodniških relejev imajo večkratne dimenzije večje od TTR, kar zmanjšuje udobje in učinkovitost namestitve.
Med delovanjem (v zaprtem stanju) naprave TTR dajejo povratni tok puščanja in kažejo nelinearno karakteristiko tokovne napetosti. Vsi polprevodniški releji niso dovoljeni za uporabo brez kakršnih koli omejitev lastnosti preklopnih napetosti.
Načrt za uporabo samo v tokokrogih, kjer je napajano enosmerno napajanje. Običajno te naprave odlikujejo majhne dimenzije in majhna preklopna moč.
Ločene vrste naprav so zasnovane za preklop samo na enosmerni tok. Uvajanje polprevodniških relejev v vezje običajno zahteva uporabo dodatnih ukrepov za blokiranje lažnih alarmov.
Polprevodni releji lahko pogosto najdete v splošni električni plošči apartmaja.
Kako deluje solid state rele?
Krmilni signal (običajno nizka napetost, ki prihaja, na primer, iz krmilnika) se napaja na LED optoelektronskega para, ki je prisoten v vezju TTP. LED začne oddajati svetlobo v smeri fotodiode, ki se nato odpre in začne prenašati tok.
Splošna shema TTR, ki jasno kaže, kako deluje elektronska naprava: 1 - vir krmilne napetosti; 2 - optični sklopnik znotraj ohišja releja; 3 - vir toka obremenitve; 4 - obremenitev
Tok, ki poteka skozi fotodiode, pride do krmilne elektrode tranzistorja ključa ali tiristorja. Tipka se odpre, zapre obremenitveni krog.
Tako deluje funkcija preklopa instrumentov. Vsa elektronika je tradicionalno zaprta v monolitnem ohišju. Pravzaprav se torej naprava imenuje polprevodniški rele.
V tem materialu lahko preberete, kako povezati polprevodniški rele.
Vrste statičnih stikal
Celotno obstoječo paleto naprav lahko razdelimo v skupine glede na kategorijo vtičnega tovora, značilnosti krmilne in preklopne napetosti.
Tako so skupaj tri skupine:
- Naprave, ki delujejo v enosmernih tokokrogih.
- Naprave, ki delujejo v izmeničnih tokokrogih.
- Univerzalni modeli.
Prvo skupino predstavljajo instrumenti s parametri obratovalnih napetosti 3–32 voltov. To je razmeroma majhna elektronika, opremljena z LED zaslonom, ki lahko deluje brez prekinitev pri temperaturah -35 / +75 ° C.
Razširjena izvedba elektronske naprave za uporabo v enofaznem električnem omrežju. Obstajajo tudi drugi modeli, vendar veliko manj
Druga skupina - naprave, namenjene za vgradnjo v omrežja AC. Tukaj so načrti TTR za vgradnjo v AC omrežja, ki jih krmili napetost 24 - 250 voltov. Obstajajo naprave, ki lahko preklapljajo obremenitve velike moči.
Tretja skupina so univerzalne naprave. Vezje te vrste naprave podpira ročno konfiguracijo za uporabo v določenih pogojih.
Če začnete z naravo priključene obremenitve, morate razlikovati dve vrsti polprevodniških AC relejev: enofazni in trifazni. Oba tipa sta zasnovana za preklapljanje dovolj močne obremenitve pri tokovih 10 - 75 A. Hkrati pa lahko maksimalne kratkotrajne vrednosti toka dosežejo 500 A.
Razširjena različica za uporabo v trifaznem električnem omrežju. Pogosto se uporablja kot linearni regulator močnih električnih grelcev (TEN)
Kapacitivna, uporovna in induktivna vezja lahko delujejo kot obremenitev, ki jo preklopijo polprevodniški releji. Konstrukcije stikala omogočajo brez pretiranega hrupa gladko krmiljenje, na primer, grelnih elementov, žarnic in električnih motorjev.
Zanesljivost dela je dovolj visoka. Toda v mnogih pogledih je stabilnost in trajnost polprevodniških relejev odvisna od kakovosti proizvodnje izdelkov. Tako so naprave, izdelane pod določeno blagovno znamko "Impuls", pogosto označene s kratko življenjsko dobo.
Po drugi strani pa izdelki družbe Schneider Electric ne dopuščajo kritik.
Kako narediti TTR to sam?
Glede na konstrukcijsko značilnost naprave (monolit) vezje ni sestavljeno na tekstolitni plošči, kot je običajno, ampak z montažo.
To je videti kot domača konstrukcija releja. Nekaj takega je enostavno. Potrebujemo le osnovno znanje inženirja elektronike in električarja. Materialni stroški so majhni
Krožne rešitve v tej smeri lahko najdemo veliko. Posebna možnost je odvisna od zahtevane preklopne moči in drugih parametrov.
Elektronske komponente za sestavljanje vezij
Seznam elementov enostavne sheme za praktični razvoj in konstrukcijo polprevodniškega releja:
- Optospojnik tipa MOS3083.
- Triac tip VT139-800.
- Transistorska serija KT209.
- Upori, Zener dioda, LED.
Vse navedene elektronske komponente so spajkane z montažo po naslednji shemi:
Shematski prikaz nizkonapetostnega polprevodniškega releja za sestavljanje lastnih rok. Majhno število delov in enostavna montaža omogočata enostavno spajkanje.
Zaradi uporabe optičnega sklopnika MOS3083 v vezju za krmiljenje signalov se lahko vhodna napetost spreminja od 5 do 24 voltov.
Zaradi verige, ki jo sestavljajo Zener dioda in omejevalni upor, se tok, ki teče skozi kontrolno LED, zmanjša na najmanjšo možno mero. Takšna rešitev zagotavlja dolgo življenjsko dobo kontrolne LED.
Preverjanje zbrane sheme za uspešnost
Sestavljeno vezje je treba preveriti glede delovanja. Priključite, medtem ko je napetost obremenitve 220 voltov v preklopnem vezju skozi triak neobvezna. Dovolj je priključiti merilno napravo - tester vzporedno s preklopno linijo triaka.
Preverjanje polprevodniškega releja z merilno napravo. Če se na vhod naprave uporabi krmilna napetost, je treba odpreti prehod triaka
Način merjenja testerja mora biti nastavljen na »MOhm« in napajalno napetost (5-24V) na krmilno napetostno generacijsko vezje. Če vse deluje pravilno, mora tester prikazati razliko v upornosti od "MΩ" do "KΩ".
Naprava monolitnega ohišja
Pod bazo telesa bodočega polprevodniškega releja bo potrebna plošča iz aluminija debeline 3-5 mm. Dimenzije plošče niso kritične, vendar morajo izpolnjevati pogoje za učinkovito odstranjevanje toplote iz triaka, ko se ta elektronski element segreje.
Okvir za polnjenje telesa bodoče naprave. Izdelan iz lepenke ali drugih primernih materialov. Na aluminijasto podlago se pritrdi z univerzalnim lepilom
Površina aluminijaste plošče mora biti ravna. Poleg tega je potrebno obojestransko obdelati - očistiti s finim brusnim papirjem, polirati.
Na naslednji stopnji je pripravljena plošča opremljena z opažem - obrobje lepenke ali lepenke je zlepljeno. Narediti mora nekakšno škatlo, ki bo kasneje napolnjena z epoksidno smolo.
Elektronsko vezje polprevodniškega releja, ki ga sestavi »krošnja«, je nameščeno znotraj škatle. Na površino aluminijaste plošče se prilega samo triak.
Pritrditev triaka na aluminijasto podlago. Glavni pogoj - ta elektronska komponenta mora biti trdno pritisnjena na kovinsko podlago. To je edini način, da zagotovite kakovostno odvajanje toplote in zanesljivo delovanje.
Noben drug del in prevodnik vezja se ne sme dotikati aluminijaste podlage. Triak se nanese na aluminij s tistim delom telesa, ki je namenjen za vgradnjo na radiator.
V kontaktnem območju med ohišjem triaka in aluminijevo podlago uporabite toplotno prevodno pasto. Nekatere blagovne znamke triak z neizolirano anodo morajo biti nameščene s pomočjo sintetičnega tesnila.
Možnost pritrditve triaka na podlago s pomočjo zakovic. Na zadnji strani se zakovice poravnajo s površino podlage
Triak je treba pritisniti tesno na podlago z nekakšno obremenitvijo in se preliti po obodu z epoksidnim lepilom ali na nek način zavarovati, ne da bi poškodovali površino hrbtne strani podlage (npr. S kovičkom).
Priprava spojine in polivanje telesa
Pri izdelavi trdnega telesa elektronske naprave boste morali izdelati zmes mešanice. Sestava zmesi zmesi je narejena na podlagi dveh komponent:
- Epoksi brez trdilca.
- Alabaster prah.
Zahvaljujoč dodatku alabastra poveljnik rešuje dva problema naenkrat - pri nominalni porabi epoksidne smole dobi izčrpni volumen polnilne spojine in ustvari polnilo optimalne konsistence.
Mešanico je treba dobro premešati, nato dodamo trdilec in ponovno temeljito premešati. Nato nežno pour "nameščen" namestitev znotraj kartonske škatle ustvaril spojino.
Izgleda kot dokončana kopija polprevodniškega releja, ki je sestavljen ročno. Nekaj nenavadnega in ne zelo predstavljivega, vendar dovolj zanesljivega
Izpolnite do najvišje ravni, pustite na površini le del glave kontrolne LED. Sprva površina spojine morda ne bo videti gladka, vendar se bo slika čez nekaj časa spremenila. Ostaja le čakanje na popolno strjevanje litja.
Pravzaprav lahko uporabite katerokoli primerno za litje rešitev. Glavno merilo je, da sestava vlivanja ne sme biti električno prevodna, poleg tega je treba po strjevanju oblikovati dobro stopnjo togosti ulivanja. Litiji polprevodniški rele je vrsta zaščite elektronskega vezja pred nenamernimi fizičnimi poškodbami.
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Ta video prikazuje, kako in na podlagi katere koli elektronske komponente lahko polprevodniški rele. Avtor lucidno pripoveduje o vseh podrobnostih proizvodne prakse, s katerimi se je osebno srečal pri izdelavi elektronskega stikala:
Videoposnetek o težavi, ki se lahko pojavi po nakupu enofaznega TTP od prodajalcev iz Kitajske. Na poti vodi poseben pregled naprave za preklopno napravo:
Neodvisna proizvodnja polprevodniških relejev je precej mogoča rešitev, vendar pri izdelkih za nizkonapetostne obremenitve, ki porabijo relativno nizko moč.
Močnejše in visokonapetostne naprave si to sami težko. In ta podvig o financiranju bo stala enako kot tovarniška kopija. Torej, če je potrebno, je lažje kupiti že pripravljeno industrijsko napravo.
Če imate kakršna koli vprašanja v zvezi s sestavljanjem polprevodniškega releja, vas prosimo, da jih v bloku vprašate s komentarji in poskusili jim bomo dati izredno jasen odgovor. Lahko tudi delite izkušnje s samoproizvajanjem releja ali nudite dragocene informacije o temi članka.