Relee de stare solidă de casă - circuit și dispozitiv

Releele mecanice vechi au două dezavantaje - viteză redusă și resursă limitată în ceea ce privește numărul de comutări admise. Comutatoarele electronice care au venit să le înlocuiască (un alt nume este un tranzistor în stare solidă sau releu triac) sunt complet lipsite de aceste neajunsuri, care au atras atenția specialiștilor în electronică asupra lor. Absența pieselor mecanice, precum și simplitatea circuitului, facilitează asamblarea lor acasă. Pentru a face față acestei sarcini vă va ajuta să vă familiarizați cu caracteristicile dispozitivului și cu principiul de funcționare al acestor elemente.

Ce sunt releele în stare solidă și clasificarea lor

Releele de stare solidă (sau SSR) sunt dispozitive electronice cu o structură lipsită de componente mecanice. Principiul funcționării lor se bazează pe particularitățile funcționării joncțiunilor semiconductoare, caracterizate printr-o viteză mare de comutare și protecție împotriva câmpurilor fizice.

Comutarea releelor ​​în stare solidă se bazează pe principiul acționării cheii electronice.

Aceste produse utilizează în mod tradițional componente electronice comune, cum ar fi tranzistoare, diode controlate sau tiristoare ca elemente cheie. În funcție de structurile utilizate la fabricarea lor, SSR-urile sunt împărțite în dispozitive construite pe baza unuia dintre elementele enumerate (relee triac, de exemplu).

În conformitate cu modurile de funcționare și tipul de tensiuni comutate, eșantioanele de relee în stare solidă fabricate pe bază de semiconductori sunt împărțite în următoarele grupe:

• dispozitive care comută curent continuu;
• dispozitive care controlează funcționarea liniilor de încărcare cu parametri de curent variabil;
• produse universale care funcționează în diferite circuite.

Pentru primele dispozitive, controlul tensiunilor constante de cel mult 32 de volți este caracteristic. Reprezentanții celor două poziții rămase sunt capabili să schimbe potențiale de magnitudine considerabilă (până la zeci de kilovolți).

Avantajele TTP

Avantajele unui releu includ:

• capacitatea de a comuta sarcini relativ puternice;
• performanta ridicata;
• lucrează în condiții de izolare galvanică;
• capacitatea de a rezista la suprasolicitarea pe termen scurt.

Niciun produs mecanic sau electromecanic nu poate concura cu întrerupătoarele electronice. Prin urmare, noile structuri bazate pe semiconductori au înlocuit complet vechile modele mecanice.

Caracteristicile unice de performanță ale SSR-urilor permit utilizarea acestora fără restricții, cu o creștere simultană a duratei de funcționare. Toate avantajele enumerate ale acestor dispozitive sunt un motiv excelent pentru a încerca să asamblați un releu solid-state cu propriile mâini. Dezavantajele acestor produse includ necesitatea unei surse de alimentare suplimentare, precum și necesitatea de a elimina excesul de căldură generat atunci când se lucrează cu sarcini puternice.

Auto-producție

Pentru a face un releu curent cu propriile mâini, trebuie să vă aprovizionați cu o serie de componente electronice care constituie baza circuitelor de comutare. De asemenea, veți avea nevoie de materiale speciale din care va fi realizat corpul releului de casă.

Elemente electronice

Următoarele părți comune sunt utilizate de obicei ca componente electronice utilizate în autofabricarea celui mai simplu eșantion SSR:

• optocuplator MOS3083;
• marca triac VT139-800;
• tranzistor bipolar din seria KT209;
• un set de rezistențe, precum și o diodă zener și un LED care servește ca indicator al funcționării releului.

Elementele electronice enumerate sunt lipite într-un mod articulat conform schemei din surse. Împreună cu alte componente, conține un tranzistor cheie care furnizează impulsuri stabilizate diodei de control a perechii de optocuploare.

Momentul livrării este fixat de un element LED, a cărui utilizare în circuitul executiv permite inspecția vizuală.

Sub influența acestor impulsuri, are loc o operație instantanee a triacului semiconductor, inclus în circuitul comutat. Utilizarea unei perechi de optocuploare într-un astfel de circuit de comutare face posibilă controlul potențialelor constante de la 5 la 24 de volți.

Lanțul limitativ al unui rezistor cu diodă zener este necesar pentru a reduce amplitudinea curentului care curge prin LED și elementul de control la o valoare minimă. Acest design al circuitului vă permite să prelungiți durata de viață a majorității elementelor utilizate în construcția circuitului.

Proiectare caroserie (chituire)

Pentru fabricarea corpului produsului prefabricat, în primul rând, este necesară o placă de aluminiu cu grosimea de 3-5 mm, aceasta va servi drept bază pentru asamblarea electronică. Mărimile sunt alese liber, cu condiția să garanteze o bună disipare a căldurii în împrejurimi. O altă cerință pentru această piesă este o suprafață bine prelucrată, absolut netedă, lustruită cu un instrument special sau șlefuită până la strălucire.

În etapa următoare de pregătire a corpului, placa selectată ca bază este echipată cu o margine realizată dintr-o bandă de carton lipită în jurul perimetrului. Ca urmare, veți obține o cutie mică concepută pentru a găzdui circuitul electronic asamblat anterior. Pe baza sa, numai triacul este atașat rigid de componente, toate celelalte elemente sunt ținute în corp prin propriile conexiuni.

Pentru conectarea la sarcină și la sursa de alimentare, conductorii corespunzători sunt scoși din cutie.

În viitor, fixarea fiabilă a întregului ansamblu este asigurată de un compus lichid turnat în cutie, pregătit în prealabil într-un recipient adecvat. După ce se întărește, veți obține o structură monolitică, care nu este inferioară celor mai bune modele industriale în ceea ce privește protecția împotriva vibrațiilor și a altor influențe. Singurul său dezavantaj este imposibilitatea demontării în scopul reparării ulterioare a circuitului.

Soiuri de TTP

Când asamblați circuite cu releu în stare solidă cu propriile mâini, trebuie avut în vedere faptul că o mare varietate de componente pot fi utilizate în aceste scopuri. Nimic nu împiedică o persoană care se angajează să aleagă tranzistoare moderne cu efect de câmp, de exemplu, cele caracterizate prin viteză mare și consum redus de energie. Aceste elemente sunt controlate doar de potențiale, asigurând posibilitatea schimbării consumatorilor suficient de puternici. Structurile de teren, cum ar fi MOSFET-urile, sunt capabile să comute circuite de sarcină, în care puterea ajunge la zeci de kW.

Pentru auto-producția unui releu în stare solidă, este permisă selectarea altor structuri semiconductoare care pot controla circuitele de putere: tiristoarele, de exemplu, sau tranzistoarele bipolare. Principalul lucru este că îndeplinesc cerințele pentru funcționalitatea acestui circuit și parametrii de funcționare ai elementelor incluse în acesta. Orice altceva depinde de pregătirea și atenția interpretului.