Omatehtud pooljuhtreleed - vooluahel ja seade

Vanadel mehaanilistel releedel on kaks puudust - väike kiirus ja piiratud ressurss lubatud lülituste arvu osas. Neid asendanud elektroonilistel lülititel (teine ​​nimi on pooljuhttransistor või triac-relee) puuduvad need puudused täielikult, mis köitis elektroonikaspetsialistide tähelepanu. Mehaaniliste osade puudumine ja vooluringi lihtsus muudavad nende kodus kokkupaneku lihtsaks. Seadme funktsioonide ja nende elementide tööpõhimõttega tutvumine aitab teil ülesandega toime tulla.

Mis on pooljuhtreleed ja nende klassifikatsioon

Tahkisreleed (või SSR-id) on elektroonilised seadmed, mille struktuur ei sisalda mehaanilisi komponente. Nende tööpõhimõte põhineb pooljuhtide ristmike tööomadustel, mida iseloomustavad suured lülituskiirused ja kaitse füüsiliste väljade eest.

Pooljuhtreleede lülitamine toimub elektroonilise võtme tööpõhimõttel.

Nendes toodetes kasutatakse põhielementidena traditsiooniliselt tavalisi elektroonilisi komponente, nagu transistorid, juhitavad dioodid või türistorid. Olenevalt nende valmistamisel kasutatud konstruktsioonidest jagatakse SSR-id seadmeteks, mis on ehitatud ühe loetletud elemendi baasil (näiteks triakkidel põhinevad releed).

Vastavalt töörežiimidele ja lülitatud pinge tüübile jagatakse pooljuhtide baasil valmistatud pooljuhtreleede näidised järgmistesse rühmadesse:

• Alalisvoolu lülitusseadmed;
• seadmed, mis juhivad muutuvate vooluparameetritega koormusliinide tööd;
• universaalsed tooted, mis töötavad erinevates ahelates.

Esimesi seadmeid iseloomustab alalispinge juhtimine kuni 32 volti. Ülejäänud kahe positsiooni esindajad on võimelised pendeldama märkimisväärseid potentsiaale (kuni kümneid kilovolte).

TTP eelised

Relee eelised hõlmavad järgmist:

• võimalus vahetada suhteliselt võimsaid koormusi;
• suur jõudlus;
• töötada galvaanilise isolatsiooni tingimustes;
• võime taluda lühiajalisi ülekoormusi.

Ükski mehaaniliste või elektromehaaniliste toodete näidis ei suuda konkureerida elektrooniliste lülititega. Seetõttu on uued pooljuhtidel põhinevad struktuurid vanad mehaanilised näidised täielikult asendanud.

TSR-ide ainulaadsed tööomadused võimaldavad neid piiranguteta kasutada, pikendades samal ajal tööiga. Kõik nende seadmete loetletud eelised on suurepärane põhjus proovida pooljuhtreleed oma kätega kokku panna.Nende toodete puudusteks on vajadus lisavõimsuse järele, samuti vajadus eemaldada suurte koormustega töötamisel tekkiv liigne soojus.

Omatootmine

Voolurelee oma kätega tegemiseks peate varuma mitmeid elektroonilisi komponente, mis on lülitusahelate aluseks. Teil on vaja ka spetsiaalseid materjale, millest valmistatakse omatehtud relee korpus.

Elektroonilised elemendid

Elektrooniliste komponentidena kasutatakse tavaliselt lihtsaima TSR-proovi iseseisvaks tootmiseks järgmisi tavalisi osi:

• optronipaar MOS3083;
• triac kaubamärk VT139-800;
• bipolaarne transistor KT209 seeria;
• takistite komplekt, samuti zeneri diood ja LED, mis toimib relee töö indikaatorina.

Loetletud elektroonilised elemendid on joodetud hingedega meetodil vastavalt allikates toodud skeemile. Koos teiste komponentidega sisaldab see võtmetransistori, mis varustab optronipaari juhtdioodi stabiliseeritud impulssidega.

Toitemomenti salvestab LED-element, mille kasutamine täiturmehhanismis võimaldab visuaalselt juhtida.

Nende impulsside mõjul käivitub koheselt lülitatud ahelaga ühendatud pooljuhttriac. Sellises vooluringis optronipaari kasutamine võimaldab juhtida konstantseid potentsiaale vahemikus 5 kuni 24 volti.

Zener-dioodiga takisti piirav kett on vajalik LED-i ja juhtelemendi kaudu voolava voolu amplituudi vähendamiseks minimaalse väärtuseni. See skeemilahendus võimaldab pikendada enamiku vooluringi ehitamisel kasutatavate elementide kasutusiga.

Korpuse disain (täidis seguga)

Kokkupandava toote korpuse valmistamiseks vajate esmalt 3-5 mm paksust alumiiniumplaati, mis on elektroonilise montaaži aluseks. Mõõtmed valitakse meelevaldselt eeldusel, et need tagavad hea soojuse hajumise ümbruskonda. Teine nõue sellele detailile on hästi töödeldud, absoluutselt sile, spetsiaalse tööriistaga poleeritud või läikima lihvitud pind.

Korpuse ettevalmistamise järgmises etapis on aluseks valitud plaat varustatud äärisega, mis on valmistatud piki perimeetrit liimitud papiribast. Tulemuseks on väike kast, mis on mõeldud eelnevalt kokkupandud elektroonilise vooluringi mahutamiseks. Selle alusel on ainult triac komponentide külge jäigalt kinnitatud, kuna kõik muud elemendid on korpuses nende endi ühenduste tõttu.

Koormuse ja toiteallikaga ühendamiseks juhitakse vastavad juhtmed karbist välja.

Seejärel tagatakse kogu sõlme usaldusväärne kinnitamine, valades kasti vedela segu, mis on eelnevalt valmistatud sobivas mahutis. Pärast selle kõvenemist saate monoliitse konstruktsiooni, mis ei jää vibratsiooni ja muude mõjude eest kaitsmise poolest alla parimatele tööstusdisainilahendustele. Selle ainsaks puuduseks on vooluringi hilisema parandamise eesmärgil lahtivõtmise võimatus.

TTP tüübid

Oma kätega pooljuhtrelee ahelate kokkupanemisel peaksite meeles pidama, et nendel eesmärkidel saab kasutada mitmesuguseid komponente. Miski ei takista tööle asujat valimast näiteks kaasaegseid väljatransistore, mida iseloomustab suur jõudlus ja madal energiatarve.Neid elemente juhivad ainult potentsiaalid, mis annab võimaluse vahetada piisavalt võimsaid tarbijaid. Välistruktuurid, nagu MOSFETid, on võimelised lülitama koormusahelaid, mille võimsus ulatub kümnetesse kW-desse.

Tahkisrelee iseseisvaks valmistamiseks on võimalik valida teisi pooljuhtstruktuure, mis on võimelised juhtima toiteahelaid: näiteks türistorid või bipolaarsed transistorid. Peaasi, et need vastaksid antud vooluahela funktsionaalsuse ja selle koostises sisalduvate elementide tööparameetrite nõuetele. Kõik muu oleneb esineja valmisolekust ja tähelepanelikkusest.