Relay keadaan pepejal buatan sendiri - litar dan peranti

Relay mekanikal lama mempunyai dua kelemahan - kelajuan rendah dan sumber terhad dari segi bilangan peralihan yang dibenarkan. Suis elektronik yang datang untuk menggantikannya (nama lain adalah transistor keadaan pepejal atau relay triac) sama sekali tidak mempunyai kekurangan ini, yang menarik perhatian pakar elektronik kepada mereka. Ketiadaan bahagian mekanikal, serta kesederhanaan litar, memudahkan pemasangannya di rumah. Untuk mengatasi tugas ini akan membantu membiasakan diri dengan ciri-ciri peranti dan prinsip operasi elemen-elemen ini.

Apakah relay keadaan pepejal dan klasifikasinya

Relay keadaan pepejal (atau SSR) adalah peranti elektronik dengan struktur yang bebas daripada komponen mekanikal. Prinsip operasi mereka didasarkan pada kekhasan operasi persimpangan semikonduktor, yang dicirikan oleh kelajuan pensuisan tinggi dan perlindungan dari medan fizikal.

Peralihan relay keadaan pepejal adalah berdasarkan prinsip pengaktifan kunci elektronik.

Produk ini secara tradisional menggunakan komponen elektronik biasa seperti transistor, diod terkawal atau thyristor sebagai elemen penting. Bergantung pada struktur yang digunakan dalam pembuatannya, SSR dibahagikan kepada peranti yang dibina berdasarkan salah satu elemen yang disenaraikan (contohnya relay triac).

Sesuai dengan mod operasi dan jenis voltan yang diubah, sampel relay keadaan pepejal yang dihasilkan berdasarkan semikonduktor dibahagikan kepada kumpulan berikut:

• peranti menukar arus terus;
• peranti yang mengawal operasi garis beban dengan parameter arus berubah;
• produk sejagat yang beroperasi di pelbagai litar.

Untuk peranti pertama, kawalan voltan malar tidak lebih daripada 32 volt adalah ciri. Perwakilan dari dua posisi yang tersisa mampu menukar potensi dengan kekuatan yang cukup besar (hingga puluhan kilovol).

Faedah TTP

Kelebihan geganti termasuk:

• keupayaan untuk menukar beban yang agak kuat;
• prestasi tinggi;
• bekerja dalam keadaan pengasingan galvanik;
• keupayaan untuk menahan beban jangka pendek.

Tidak ada produk mekanikal atau elektromekanikal yang dapat menandingi suis elektronik. Oleh itu, struktur baru berdasarkan semikonduktor telah menggantikan reka bentuk mekanikal lama sepenuhnya.

Ciri prestasi SSR yang unik membolehkannya digunakan tanpa sekatan dengan peningkatan sumber respons secara serentak. Semua kelebihan peranti yang disenaraikan ini adalah alasan terbaik untuk mencuba memasang geganti keadaan pepejal dengan tangan anda sendiri. Kelemahan produk ini termasuk keperluan untuk bekalan kuasa tambahan, dan juga keperluan untuk mengeluarkan lebihan haba yang dihasilkan ketika bekerja dengan beban yang kuat.

Pengeluaran sendiri

Untuk membuat geganti arus dengan tangan anda sendiri, anda perlu menyimpan sejumlah komponen elektronik yang menjadi asas litar beralih. Anda juga memerlukan bahan khas dari mana badan relai buatan sendiri akan dibuat.

Elemen elektronik

Bahagian umum berikut biasanya digunakan sebagai komponen elektronik yang digunakan dalam pembuatan sendiri sampel SSR termudah:

• optocoupler MOS3083;
• jenama triac VT139-800;
• transistor bipolar siri KT209;
• satu set perintang, serta diod zener dan LED yang berfungsi sebagai petunjuk operasi geganti.

Elemen elektronik yang disenaraikan disolder secara berengsel mengikut rajah yang diberikan dalam sumber. Bersama dengan komponen lain, ia mengandungi transistor kunci yang membekalkan denyutan stabil ke diod kawalan pasangan optocoupler.

Momen penghantaran ditentukan oleh elemen LED, penggunaannya di litar eksekutif membolehkan pemeriksaan visual.

Di bawah pengaruh denyutan ini, berlaku sekejap triac semikonduktor, termasuk dalam litar yang dihidupkan. Penggunaan pasangan optocoupler dalam litar pensuisan sedemikian memungkinkan untuk mengawal potensi berterusan dari 5 hingga 24 volt.

Rantai had perintang dengan diod zener diperlukan untuk mengurangkan amplitud arus yang mengalir melalui LED dan elemen kawalan ke nilai minimum. Reka bentuk litar ini membolehkan anda memanjangkan jangka hayat kebanyakan elemen yang digunakan dalam pembinaan litar.

Pembinaan badan (mengisi dengan sebatian)

Untuk pembuatan badan produk pasang siap, pertama sekali, plat aluminium dengan ketebalan 3-5 mm diperlukan, ia akan menjadi asas untuk pemasangan elektronik. Ukurannya dipilih secara bebas, dengan syarat ia menjamin pelesapan haba yang baik ke sekitarnya. Keperluan lain untuk bahagian ini adalah permukaan yang diproses dengan baik, benar-benar halus, digilap dengan alat khas atau diampelas hingga bersinar.

Pada langkah berikutnya untuk mempersiapkan badan, pelat yang dipilih sebagai dasar dilengkapi dengan tepi yang terbuat dari jalur kadbod yang terpaku di sekitar perimeter. Hasilnya, anda akan mendapat kotak kecil yang direka untuk menampung litar elektronik yang dipasang sebelumnya. Pada asasnya, hanya triac yang dilekatkan secara ketat dari komponen, semua elemen lain dipegang di dalam badan dengan sambungan mereka sendiri.

Untuk sambungan ke beban dan bekalan kuasa, konduktor yang sesuai dibawa keluar dari kotak.

Pada masa akan datang, pengancing seluruh unit yang boleh dipercayai disediakan oleh sebatian cecair yang dituangkan ke dalam kotak, yang disediakan terlebih dahulu dalam bekas yang sesuai. Setelah mengeras, anda mendapat struktur monolitik, yang tidak kalah dengan reka bentuk perindustrian terbaik dari segi perlindungan dari getaran dan pengaruh lain. Satu-satunya kelemahan adalah mustahil pembongkaran untuk tujuan pembaikan litar berikutnya.

Varieti TTR

Semasa memasang litar relay keadaan pepejal dengan tangan anda sendiri, perlu diingat bahawa pelbagai komponen dapat digunakan untuk tujuan ini. Tidak ada yang menghalang seseorang yang mengambil pekerjaan memilih transistor kesan medan moden, misalnya, yang dicirikan oleh kelajuan tinggi dan penggunaan kuasa rendah. Unsur-unsur ini dikendalikan hanya oleh potensi, memastikan kemungkinan beralih pengguna yang cukup berkuasa. Struktur medan seperti MOSFET mampu menukar litar beban, di mana kuasa mencapai puluhan kW.

Untuk pengeluaran sendiri relay keadaan pepejal, ia dibenarkan memilih struktur semikonduktor lain yang dapat mengawal litar kuasa: thyristor, misalnya, atau transistor bipolar. Perkara utama adalah bahawa mereka memenuhi syarat untuk fungsi litar ini dan parameter operasi elemen yang termasuk di dalamnya. Semua yang lain bergantung pada kesediaan dan perhatian pelaku.