Ev yapımı katı hal röleleri - devre ve cihaz

Eski mekanik rölelerin iki dezavantajı vardır - izin verilen anahtarlama sayısı açısından düşük hız ve sınırlı kaynak. Onların yerini almaya gelen elektronik anahtarlar (başka bir isim katı hal transistör veya triyak röledir), elektronik uzmanlarının dikkatini onlara çeken bu eksikliklerden tamamen yoksundur. Mekanik parçaların olmaması ve devrenin sadeliği, bunları evde monte etmeyi kolaylaştırır. Bu görevle başa çıkmak, cihazın özelliklerini ve bu elemanların çalışma prensibini tanımanıza yardımcı olacaktır.

Katı hal röleleri nedir ve sınıflandırılması

Katı hal röleleri (veya SSR'ler), mekanik bileşenler içermeyen bir yapıya sahip elektronik cihazlardır. Çalışmalarının prensibi, yüksek anahtarlama hızı ve fiziksel alanlardan koruma ile karakterize edilen yarı iletken bağlantıların çalışmasının özelliklerine dayanmaktadır.

Katı hal rölelerinin anahtarlanması, elektronik anahtar çalıştırma ilkesine dayanmaktadır.

Bu ürünler geleneksel olarak anahtar elemanlar olarak transistörler, kontrollü diyotlar veya tristörler gibi yaygın elektronik bileşenleri kullanır. İmalatlarında kullanılan yapılara bağlı olarak, SSR'ler, listelenen öğelerden biri (örneğin triyak röleler) temelinde oluşturulmuş cihazlara bölünür.

Çalışma modlarına ve anahtarlanan gerilimlerin türüne göre, yarı iletkenler bazında üretilen katı hal röle örnekleri aşağıdaki gruplara ayrılır:

• doğru akımı değiştiren cihazlar;
• değişken akım parametreleriyle yük hatlarının çalışmasını kontrol eden cihazlar;
• çeşitli devrelerde çalışan evrensel ürünler.

İlk cihazlar için, 32 volttan fazla olmayan sabit voltajların kontrolü karakteristiktir. Kalan iki pozisyonun temsilcileri, önemli büyüklükteki (onlarca kilovolta kadar) potansiyelleri değiştirebilir.

TTP'nin Faydaları

Bir rölenin avantajları şunları içerir:

• nispeten güçlü yükleri değiştirme yeteneği;
• yüksek performans;
• galvanik izolasyon koşullarında çalışmak;
• kısa süreli aşırı yüklenmeye dayanma yeteneği.

Hiçbir mekanik veya elektromekanik ürün elektronik anahtarlarla rekabet edemez. Bu nedenle, yarı iletkenlere dayalı yeni yapılar, eski mekanik tasarımların yerini tamamen almıştır.

SSR'lerin benzersiz performans özellikleri, çalışma ömründe eşzamanlı bir artış ile herhangi bir kısıtlama olmaksızın kullanılmalarına izin verir. Bu cihazların listelenen tüm avantajları, katı hal rölesini kendi ellerinizle monte etmeye çalışmak için mükemmel bir nedendir. Bu ürünlerin dezavantajları, ek güç kaynağına duyulan ihtiyacın yanı sıra, güçlü yüklerle çalışırken oluşan aşırı ısıyı giderme ihtiyacını içerir.

kendi kendine üretim

Kendi elinizle bir akım rölesi yapmak için, anahtarlama devrelerinin temelini oluşturan bir dizi elektronik bileşeni stoklamanız gerekir. Ayrıca, ev yapımı rölenin gövdesinin yapılacağı özel malzemelere de ihtiyacınız olacak.

elektronik elemanlar

Aşağıdaki ortak parçalar genellikle en basit SSR örneğinin kendi imalatında kullanılan elektronik bileşenler olarak kullanılır:

• optokuplör MOS3083;
• triyak marka VT139-800;
• bipolar transistör KT209 serisi;
• bir dizi direnç, ayrıca bir zener diyot ve röle çalışmasının bir göstergesi olarak hizmet eden bir LED.

Listelenen elektronik elemanlar, kaynaklarda verilen şemaya göre menteşeli bir şekilde lehimlenmiştir. Diğer bileşenlerle birlikte, optokuplör çiftinin kontrol diyotuna stabilize darbeler sağlayan bir anahtar transistör içerir.

Teslimat anı, yürütme devresinde kullanımı görsel incelemeye izin veren bir LED elemanı ile sabitlenir.

Bu darbelerin etkisi altında, anahtarlamalı devreye dahil olan yarı iletken triyakın anlık çalışması meydana gelir. Böyle bir anahtarlama devresinde bir optokuplör çiftinin kullanılması, 5 ila 24 volt arasında sabit potansiyellerin kontrol edilmesini mümkün kılar.

Bir zener diyotlu bir direncin sınırlayıcı zinciri, LED'den ve kontrol elemanından geçen akımın genliğini minimum bir değere düşürmek için gereklidir. Bu devre tasarımı, devrenin yapımında kullanılan öğelerin çoğunun hizmet ömrünü uzatmanıza olanak tanır.

Gövde yapısı (bileşik ile doldurma)

Prefabrik bir ürünün gövdesini imal etmek için öncelikle 3-5 mm kalınlığında bir alüminyum levha gereklidir, elektronik montajın temelini oluşturacaktır. Boyutlar, çevreye iyi bir ısı dağılımı sağlamaları şartıyla serbestçe seçilir. Bu parça için başka bir gereklilik, iyi işlenmiş, tamamen pürüzsüz bir yüzeydir, özel bir aletle cilalanmış veya parlatılmış zımparalanmıştır.

Gövdeyi hazırlamanın bir sonraki adımında, taban olarak seçilen plaka, çevresine yapıştırılmış bir karton şeritten yapılmış bir kenar ile donatılır. Sonuç olarak, önceden monte edilmiş elektronik devreyi yerleştirmek için tasarlanmış küçük bir kutu alacaksınız. Temelde, bileşenlerden sadece triyak sağlam bir şekilde bağlanır, diğer tüm elemanlar kendi bağlantılarıyla gövde içinde tutulur.

Yüke ve güç kaynağına bağlantı için ilgili iletkenler kutudan çıkarılır.

Gelecekte, tüm montajın güvenilir şekilde sabitlenmesi, önceden uygun bir kapta hazırlanan kutuya dökülen sıvı bir bileşik ile sağlanır. Sertleştikten sonra, titreşimlerden ve diğer etkilerden korunma açısından en iyi endüstriyel tasarımlardan daha düşük olmayan monolitik bir yapı elde edersiniz. Tek dezavantajı, devrenin daha sonra onarımı amacıyla sökmenin imkansızlığıdır.

TTP Çeşitleri

Katı hal röle devrelerini kendi elinizle monte ederken, bu amaçlar için çok çeşitli bileşenlerin kullanılabileceği unutulmamalıdır. Hiçbir şey, örneğin yüksek hız ve düşük güç tüketimi ile karakterize edilen modern alan etkili transistörleri seçmeye çalışan bir kişiyi engelleyemez. Bu unsurlar yalnızca potansiyeller tarafından kontrol edilir ve yeterince güçlü tüketiciler arasında geçiş yapma olasılığını sağlar. MOSFET'ler gibi alan yapıları, gücün onlarca kW'a ulaştığı yük devrelerini değiştirebilir.

Bir katı hal rölesinin kendi kendine üretimi için, güç devrelerini kontrol edebilen diğer yarı iletken yapıların seçilmesine izin verilir: örneğin tristörler veya bipolar transistörler. Ana şey, bu devrenin işlevselliği için gereksinimleri ve içerdiği elemanların çalışma parametrelerini karşılamalarıdır. Diğer her şey, sanatçının hazırlığına ve dikkatine bağlıdır.