Pašmāju cietvielu releji - ķēde un ierīce

Vecajiem mehāniskajiem relejiem ir divi trūkumi - zems ātrums un ierobežots resurss attiecībā uz pieļaujamo pārslēgumu skaitu. Elektroniskajiem slēdžiem, kas nāca, lai tos aizstātu (cits nosaukums ir cietvielu tranzistors vai triac relejs), pilnīgi nav šo trūkumu, kas viņiem piesaistīja elektronikas speciālistu uzmanību. Mehānisko detaļu neesamība, kā arī ķēdes vienkāršība atvieglo to montāžu mājās. Lai tiktu galā ar šo uzdevumu, tas palīdzēs iepazīties ar ierīces īpašībām un šo elementu darbības principu.

Kas ir cietvielu releji un to klasifikācija

Cietvielu releji (vai SSR) ir elektroniskas ierīces ar uzbūvi bez mehāniskiem komponentiem. To darbības princips ir balstīts uz pusvadītāju krustojumu darbības īpatnībām, kam raksturīgs liels pārslēgšanās ātrums un aizsardzība pret fiziskajiem laukiem.

Cietvielu releju pārslēgšana ir balstīta uz elektroniskās atslēgas iedarbināšanas principu.

Šajos izstrādājumos tradicionāli kā galvenie elementi tiek izmantoti parastie elektroniskie komponenti, piemēram, tranzistori, kontrolējamās diodes vai tiristori. Atkarībā no to ražošanā izmantotajām konstrukcijām SSR tiek sadalītas ierīcēs, kas būvētas, pamatojoties uz vienu no uzskaitītajiem elementiem (piemēram, triac releji).

Saskaņā ar darbības režīmiem un pārslēgto spriegumu cietvielu releju paraugus, kas ražoti, pamatojoties uz pusvadītājiem, iedala šādās grupās:

• ierīces, kas pārslēdz līdzstrāvu;
• ierīces, kas kontrolē slodzes līniju darbību ar mainīgiem strāvas parametriem;
• universālie produkti, kas darbojas dažādās ķēdēs.

Pirmajām ierīcēm ir raksturīga pastāvīgu spriegumu vadība, kas nav lielāka par 32 voltiem. Divu atlikušo pozīciju pārstāvji spēj pārslēgt ievērojama lieluma potenciālus (līdz desmitiem kilovoltu).

TTP priekšrocības

Releja priekšrocības ietver:

• spēja pārslēgt samērā jaudīgas slodzes;
• augsta veiktspēja;
• darbs galvaniskās izolācijas apstākļos;
• spēja izturēt īslaicīgu pārslodzi.

Neviens mehānisks vai elektromehānisks produkts nevar konkurēt ar elektroniskajiem slēdžiem. Tāpēc jaunas struktūras, kuru pamatā ir pusvadītāji, ir pilnībā aizstājušas vecos mehāniskos dizainus.

SSR unikālās veiktspējas īpašības ļauj tos izmantot bez jebkādiem ierobežojumiem, vienlaikus palielinot atbildes resursu. Visas uzskaitītās šo ierīču priekšrocības ir lielisks iemesls, lai mēģinātu ar savām rokām salikt cietvielu releju. Šo produktu trūkumi ietver nepieciešamību pēc papildu barošanas, kā arī nepieciešamību noņemt lieko siltumu, strādājot ar jaudīgām slodzēm.

Pašražošana

Lai izveidotu strāvas releju ar savām rokām, jums jāuzkrāj vairāki elektroniskie komponenti, kas veido komutācijas ķēžu pamatu. Jums būs nepieciešami arī īpaši materiāli, no kuriem tiks izgatavots pašmāju stafetes korpuss.

Elektroniskie elementi

Šīs elektroniskās detaļas, ko izmanto vienkāršākā SSR parauga pašražošanai, parasti izmanto šādas kopējās daļas:

• optrons MOS3083;
• triac zīmols VT139-800;
• bipolārais KT209 sērijas tranzistors;
• rezistoru komplekts, kā arī zenera diode un LED, kas kalpo kā releja darbības indikators.

Uzskaitītie elektroniskie elementi ir pielodēti šarnīra veidā saskaņā ar avotos sniegto diagrammu. Kopā ar citiem komponentiem tas satur galveno tranzistoru, kas piegādā stabilizētus impulsus optronu pāra vadības diodei.

Piegādes brīdi nosaka LED elements, kura izmantošana izpildes ķēdē ļauj vizuāli pārbaudīt.

Šo impulsu ietekmē notiek pusvadītāja triaka momentāna darbība, kas iekļauta komutētajā ķēdē. Optronu savienotāju pāra izmantošana šādā komutācijas ķēdē ļauj kontrolēt pastāvīgus potenciālus no 5 līdz 24 voltiem.

Rezistora ar zenera diode ierobežojošā ķēde ir nepieciešama, lai samazinātu strāvas amplitūdu, kas plūst caur LED un vadības elementu, līdz minimālajai vērtībai. Šis ķēdes dizains ļauj pagarināt lielākās daļas ķēdes konstrukcijā izmantoto elementu kalpošanas laiku.

Virsbūves uzbūve (pildīšana ar maisījumu)

Saliekamā izstrādājuma korpusa ražošanai vispirms ir nepieciešama alumīnija plāksne 3-5 mm biezumā, tā kalpos par pamatu elektroniskai montāžai. Izmēri ir brīvi izvēlēti, ja tie garantē labu siltuma izkliedi apkārtnē. Vēl viena šīs daļas prasība ir labi apstrādāta, absolūti gluda virsma, pulēta ar īpašu instrumentu vai slīpēta līdz spīdumam.

Nākamajā ķermeņa sagatavošanas posmā plāksne, kas izvēlēta kā pamatne, ir aprīkota ar apmali, kas izgatavota no kartona sloksnes, kas ielīmēta ap perimetru. Tā rezultātā jūs saņemsiet nelielu kastīti, kas paredzēta iepriekš samontētās elektroniskās shēmas uzņemšanai. Pamatojoties uz to, no komponentiem ir stingri piestiprināts tikai triac, visus pārējos elementus ķermenī notur paši savienojumi.

Savienošanai ar slodzi un strāvas padevi attiecīgie vadītāji tiek izņemti no kastes.

Turpmāk visu komplektu droši nostiprina kastē ielejamais šķidrais savienojums, kas iepriekš sagatavots piemērotā traukā. Pēc tam, kad tas sacietē, jūs iegūstat monolītu struktūru, kas nav zemāka par labākajiem rūpnieciskajiem dizainparaugiem attiecībā uz aizsardzību pret vibrācijām un citām ietekmēm. Tās vienīgais trūkums ir demontāžas neiespējamība ķēdes turpmāka labošanas nolūkā.

TTR šķirnes

Veicot cietvielu releju ķēžu montāžu ar savām rokām, jāpatur prātā, ka šiem mērķiem var izmantot ļoti dažādas sastāvdaļas. Nekas neliedz personai, kas sāk darbu, izvēlēties modernus lauka tranzistorus, piemēram, tos, kuriem raksturīgs liels ātrums un mazs enerģijas patēriņš. Šos elementus kontrolē tikai potenciāls, nodrošinot iespēju mainīt pietiekami jaudīgus patērētājus. Tādas lauka struktūras kā MOSFET spēj pārslēgt slodzes ķēdes, kurās jauda sasniedz desmitiem kW.

Cietvielu releja pašražošanai ir atļauts izvēlēties citas pusvadītāju struktūras, kas var vadīt strāvas ķēdes: piemēram, tiristorus vai bipolārus tranzistorus. Galvenais ir tas, ka tie atbilst šīs ķēdes funkcionalitātes prasībām un tajā iekļauto elementu darbības parametriem. Viss pārējais ir atkarīgs no izpildītāja sagatavotības un uzmanības.