Домаћи полупроводнички релеји - склоп и уређај

Стари механички релеји имају два недостатка - малу брзину и ограничени ресурс у погледу броја дозвољених прекида. Електронски прекидачи који су дошли да их замене (друго име је ССД транзистор или тријачни релеј) потпуно су лишени ових недостатака, који су на њих привукли пажњу специјалиста за електронику. Одсуство механичких делова, као и једноставност кола, олакшавају њихово састављање код куће. Суочавање са овим задатком помоћи ће вам да се упознате са карактеристикама уређаја и принципом рада ових елемената.

Шта су чврсти релеји и њихова класификација

Солид стате релеји (или ССР) су електронски уређаји са структуром без механичких компонената. Принцип њиховог рада заснован је на особеностима рада полупроводничких спојева, које карактеришу велика брзина пребацивања и заштита од физичких поља.

Пребацивање полупроводничких релеја засновано је на принципу електронског активирања кључа.

Ови производи традиционално користе уобичајене електронске компоненте као што су транзистори, контролисане диоде или тиристори као кључне елементе. У зависности од структура које се користе у њиховој производњи, ССР-ови су подељени на уређаје изграђене на основу једног од наведених елемената (тријачни релеји, на пример).

У складу са режимима рада и врстом преклопних напона, узорци полупроводничких релеја произведених на бази полупроводника подељени су у следеће групе:

• уређаји који пребацују једносмерну струју;
• уређаји који контролишу рад водова терета са променљивим параметрима струје;
• универзални производи који раде у различитим струјним круговима.

За прве уређаје карактеристична је контрола сталних напона не више од 32 волта. Представници два преостала положаја способни су да пребаце потенцијале знатне величине (до десетина киловолта).

Предности ТТП-а

Предности релеја укључују:

• могућност пребацивања релативно снажних оптерећења;
• високих перформанси;
• рад у условима галванске изолације;
• способност издржавања краткотрајног преоптерећења.

Ниједан механички или електромеханички производ не може се такмичити са електронским прекидачима. Стога су нове структуре засноване на полупроводницима у потпуности замениле старе механичке дизајне.

Јединствене карактеристике перформанси ССР-ова омогућавају им употребу без икаквих ограничења уз истовремено повећање радног века. Све набројане предности ових уређаја одличан су разлог да покушате властитим рукама да саставите ССД релеј. Недостаци ових производа укључују потребу за додатним напајањем, као и потребу за уклањањем вишка топлоте која се ствара при раду са снажним оптерећењима.

Самостална производња

Да бисте направили тренутни релеј сопственим рукама, морате се опскрбити бројним електронским компонентама које чине основу прекидачких кола. Такође ће вам требати посебни материјали од којих ће бити направљено тело домаћег релеја.

Електронски елементи

Следећи уобичајени делови се обично користе као електронске компоненте које се користе у самопроизводњи најједноставнијег ССР узорка:

• оптопарник МОС3083;
• триац марка ВТ139-800;
• биполарни транзистор серије КТ209;
• сет отпорника, као и зенер диода и ЛЕД која служи као индикатор рада релеја.

Наведени електронски елементи залемљени су на шаркама, према дијаграму датом у изворима. Заједно са осталим компонентама, садржи кључни транзистор који напаја стабилизоване импулсе на управљачку диоду пара оптопарника.

Тренутак испоруке фиксиран је ЛЕД елементом, чија употреба у извршном колу омогућава визуелни преглед.

Под утицајем ових импулса долази до тренутног рада полупроводничког триака, укљученог у комутирано коло. Употреба пара оптопарника у таквом комутационом колу омогућава контролу константних потенцијала од 5 до 24 волти.

Ограничавајући ланац отпорника са зенер диодом је неопходан да би се амплитуда струје која тече кроз ЛЕД и управљачки елемент свела на минималну вредност. Овај дизајн кола вам омогућава да продужите век трајања већине елемената који се користе у конструкцији кола.

Конструкција тела (пуњење смешом)

За производњу тела префабрикованог производа, пре свега, потребна је алуминијумска плоча дебљине 3-5 мм, која ће служити као основа за електронски склоп. Величине се слободно бирају, под условом да гарантују добро одвођење топлоте у околину. Још један захтев за овај део је добро обрађена, апсолутно глатка површина, полирана посебним алатом или избрушена до сјаја.

У следећем кораку припреме тела, плоча изабрана као основа опремљена је ивицом од траке картона залепљене око периметра. Као резултат, добићете малу кутију дизајнирану да прими претходно састављени електронски склоп. На основу тога, само је тријак чврсто повезан са компонентама, сви остали елементи се држе у телу сопственим везама.

За повезивање са оптерећењем и напајањем, одговарајући проводници се износе из кутије.

У будућности, поуздано причвршћивање читавог склопа обезбеђује течно једињење сипано у кутију, унапред припремљено у одговарајућем контејнеру. Након што се стврдне, добијате монолитну структуру, која није инфериорна од најбољих индустријских дизајна у погледу заштите од вибрација и других утицаја. Његов једини недостатак је немогућност демонтаже у сврху накнадне поправке кола.

Сорте ТТП

Приликом састављања кругова чврстог стања релеја сопственим рукама, треба имати на уму да се у ове сврхе може користити широк спектар компонената. Ништа не спречава особу која се бави послом да одабере савремене транзисторе са ефектом поља, на пример оне који се одликују великом брзином и малом потрошњом енергије. Овим елементима управљају само потенцијали, осигуравајући могућност пребацивања довољно моћних потрошача. Структуре поља као што су МОСФЕТ-ови способни су да пребацују кругове оптерећења у којима снага достиже десетине кВ.

За самопроизводњу чврстог релеја дозвољено је одабрати друге полупроводничке структуре које могу управљати струјним круговима: тиристори, на пример, или биполарни транзистори. Главна ствар је да испуњавају захтеве за функционалност овог кола и радне параметре елемената који су у њему укључени. Све остало зависи од припремљености и пажње извођача.