Alte mechanische Relais haben zwei Nachteile - geringe Geschwindigkeit und begrenzte Ressourcen in Bezug auf die Anzahl der zulässigen Schaltvorgänge. Die elektronischen Schalter, die sie ersetzten (ein anderer Name ist ein Halbleitertransistor oder ein Triac-Relais) weisen diese Mängel vollständig auf, was die Aufmerksamkeit von Elektronikspezialisten auf sie lenkte. Das Fehlen mechanischer Teile sowie die Einfachheit der Schaltung erleichtern die Montage zu Hause. Die Bewältigung dieser Aufgabe hilft, sich mit den Funktionen des Geräts und dem Funktionsprinzip dieser Elemente vertraut zu machen.
Was sind Halbleiterrelais und ihre Klassifizierung?
Halbleiterrelais (oder SSRs) sind elektronische Geräte mit einer Struktur ohne mechanische Komponenten. Das Funktionsprinzip basiert auf den Besonderheiten des Betriebs von Halbleiterübergängen, die sich durch eine hohe Schaltgeschwindigkeit und Schutz vor physikalischen Feldern auszeichnen.
Das Schalten von Halbleiterrelais basiert auf dem Prinzip der elektronischen Schlüsselbetätigung.
Diese Produkte verwenden traditionell übliche elektronische Komponenten wie Transistoren, gesteuerte Dioden oder Thyristoren als Schlüsselelemente. Abhängig von den bei ihrer Herstellung verwendeten Strukturen werden SSRs in Geräte unterteilt, die auf der Grundlage eines der aufgeführten Elemente (z.
Entsprechend den Betriebsarten und der Art der geschalteten Spannungen werden Muster von Halbleiterrelais auf Halbleiterbasis in folgende Gruppen eingeteilt:
- Geräte, die Gleichstrom schalten;
- Geräte, die den Betrieb von Lastleitungen mit variablen Stromparametern steuern;
- universelle Produkte, die in verschiedenen Kreisläufen arbeiten.
Für die ersten Geräte ist die Regelung von konstanten Spannungen von nicht mehr als 32 Volt charakteristisch. Vertreter der beiden verbleibenden Positionen sind in der Lage, Potentiale von beträchtlicher Größe (bis zu mehreren zehn Kilovolt) zu schalten.
Vorteile von TTP
- die Fähigkeit, relativ starke Lasten zu schalten;
- Hochleistung;
- unter Bedingungen der galvanischen Trennung arbeiten;
- Fähigkeit, kurzfristige Überlastung zu widerstehen.
Kein mechanisches oder elektromechanisches Produkt kann mit elektronischen Schaltern konkurrieren. Daher haben neue, auf Halbleitern basierende Strukturen alte mechanische Designs vollständig ersetzt.
Die einzigartigen Leistungsmerkmale von SSRs ermöglichen einen uneingeschränkten Einsatz bei gleichzeitiger Erhöhung der Reaktionsressource. Alle aufgeführten Vorteile dieser Geräte sind ein guter Grund, um zu versuchen, ein Halbleiterrelais mit eigenen Händen zusammenzubauen. Zu den Nachteilen dieser Produkte gehören die Notwendigkeit einer zusätzlichen Stromversorgung sowie die Notwendigkeit, überschüssige Wärme abzuführen, die beim Arbeiten mit starken Lasten entsteht.
Eigenproduktion
Um ein Stromrelais mit eigenen Händen herzustellen, müssen Sie sich mit einer Reihe elektronischer Komponenten eindecken, die die Grundlage von Schaltkreisen bilden. Sie benötigen auch spezielle Materialien, aus denen der Körper des hausgemachten Relais hergestellt wird.
Elektronische Elemente
Als elektronische Bauteile in der Eigenfertigung des einfachsten SSR-Musters werden in der Regel folgende Gleichteile verwendet:
- Optokoppler MOS3083;
- Triac-Marke VT139-800;
- Bipolartransistor der Serie KT209;
- eine Reihe von Widerständen sowie eine Zenerdiode und eine LED, die als Anzeige für den Relaisbetrieb dient.
Die aufgeführten elektronischen Elemente sind nach der in den Quellen angegebenen Abbildung scharniergelötet. Es enthält neben anderen Komponenten einen Schlüsseltransistor, der stabilisierte Impulse an die Steuerdiode des Optokopplerpaares liefert.
Der Zeitpunkt der Lieferung wird durch ein LED-Element fixiert, dessen Einsatz im Exekutivkreis eine visuelle Kontrolle ermöglicht.
Unter dem Einfluss dieser Impulse kommt es zu einem sofortigen Betrieb des Halbleiter-Triacs, der in der geschalteten Schaltung enthalten ist. Die Verwendung eines Optokopplerpaares in einem solchen Schaltkreis ermöglicht die Steuerung von konstanten Potentialen von 5 bis 24 Volt.
Die Begrenzungskette eines Widerstandes mit einer Zenerdiode ist notwendig, um die Amplitude des durch die LED und das Steuerelement fließenden Stroms auf einen minimalen Wert zu reduzieren. Mit diesem Schaltungsdesign können Sie die Lebensdauer der meisten Elemente, die beim Bau der Schaltung verwendet werden, verlängern.
Karosseriebau (Füllung mit Masse)
Für die Herstellung des Körpers des vorgefertigten Produkts wird zunächst eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 3-5 mm benötigt, die als Grundlage für die elektronische Montage dient. Die Größen sind frei wählbar, sofern sie eine gute Wärmeableitung an die Umgebung gewährleisten. Eine weitere Voraussetzung für dieses Teil ist eine gut verarbeitete, absolut glatte Oberfläche, mit einem Spezialwerkzeug poliert oder auf Hochglanz geschliffen.
Im nächsten Schritt der Karosserievorbereitung wird die als Unterlage gewählte Platte mit einer Umrandung aus einem umlaufend verklebten Kartonstreifen versehen. Als Ergebnis erhalten Sie eine kleine Box, die die zuvor montierte elektronische Schaltung aufnehmen kann. Auf seiner Basis ist nur der Triac starr aus den Bauteilen verbunden, alle anderen Elemente werden durch eigene Verbindungen innerhalb der Karosserie gehalten.
Zum Anschluss an Last und Stromversorgung werden die entsprechenden Leiter aus der Box geholt.
Zukünftig wird eine zuverlässige Befestigung der gesamten Baugruppe durch eine flüssige Masse gewährleistet, die in die Box gegossen wird, die zuvor in einem geeigneten Behälter vorbereitet wurde. Nach dem Aushärten erhält man eine monolithische Struktur, die in Sachen Schutz vor Vibrationen und anderen Einflüssen den besten Industriedesigns in nichts nachsteht. Sein einziger Nachteil ist die Unmöglichkeit der Demontage zum Zwecke der späteren Reparatur der Schaltung.
Sorten von TTR
Für die Eigenproduktion eines Halbleiterrelais dürfen andere Halbleiterstrukturen ausgewählt werden, die Leistungskreise steuern können: beispielsweise Thyristoren oder Bipolartransistoren. Die Hauptsache ist, dass sie die Anforderungen an die Funktionalität dieser Schaltung und die Betriebsparameter der darin enthaltenen Elemente erfüllen. Alles andere hängt von der Bereitschaft und Aufmerksamkeit des Darstellers ab.
Für das Geld, das die Brüder für solche Relais verlangen, ist es für die Chinesen einfacher, ein fertiges Produkt zu kaufen.
Optosymistor ist ein Fertigprodukt, Sie benötigen einen höheren Strom, um Fertigprodukte in Aufzügen auf Bremsspulen zu schalten, und werden mit Schutz vor Rückimpuls eingesetzt