Navodila za montažo polprevodniškega releja z lastnimi rokami

Solid State Relay (TTD) - naprava iz niza elektronskih komponent nemehanskega delovanja. Pomanjkanje mehanike odpira več možnosti za navdušence v elektroniki, da s svojimi rokami izdelajo rele v trdnem stanju za lastno uporabo. Poglejmo to priložnost podrobneje.

1. Konstrukcija in načelo TTR
2. Kako deluje polprevodniški rele
3. Vrste polprevodniških stikal
4. Kako narediti TTP z lastnimi rokami
5. Elektronske komponente za pripravo sheme
6. Preverjanje zbrane sheme za uporabnost
7. Monolitna naprava naprave
8. Priprava spojine in polnjenje telesa
9. Video praksa izdelave TTP z lastnimi rokami

Oblika in načelo TTR

Če večina takšne elektronike običajno vsebuje gibljive dele kontaktnih skupin, polprevodniški rele sploh nima takih delov. Preklapljanje tokokroga naprave poteka po principu elektronskega ključa. In vlogo elektronskih ključev običajno opravljajo polprevodniki, vgrajeni v telo relejnih tranzistorjev, polistorjev, tiristorjev.

Preden poskušamo izdelati polprevodniški rele sam, je logično, da se seznanimo z osnovno zasnovo teh naprav, da razumemo načelo njihovega delovanja.

Industrijska proizvodnja polprevodniških relejev različnih konfiguracij, zasnovana pod različnimi pogoji praktične uporabe. Velika izbira sprememb

Kot del stroge študije napravetakoj izpostaviti prednostno stran TTR:

• preklapljanje močne obremenitve;
• visoka preklopna hitrost;
• idealna galvanska povezava;
• sposobnost hitrega zadrževanja visoke preobremenitve.

Med mehanskimi strukturami ni mogoče najti relejev s podobnimi parametri. Na splošno so prednosti mehanskih bratov in sester v polprevodniških relejih izražene v velikem seznamu.

Dve elektronski napravi funkcionalno zagotavljata preklapljanje vezij: levo je narejeno na osnovi trdne konstrukcije, na desni je tradicionalni mehanski preklopni sistem

Pogoji za delovanje TTP praktično ne omejujejo uporabe teh naprav. Poleg tega odsotnost premikajočih se mehanskih podrobnosti ugodno vpliva na trajanje servisnih naprav. Torej obstajajo vse osnove za polprevodniške releje - za sestavljanje naprave z lastnimi rokami.

Zaradi pravičnosti in pozitivnih trenutkov pa je treba opozoriti na lastnosti releja, ki so označeni kot pomanjkljivosti. Torej je za delovanje zmogljivih naprav praviloma potrebna dodatna komponenta konstrukcije, ki je namenjena za zagotavljanje toplote.

V primeru komutacije močne obremenitve polprevodniškega releja, skoraj vedno dopolnjene z močnimi hladilnimi radiatorji. Ta trenutek nekoliko otežuje uporabo TTP

Hladilni radiatorji polprevodniški releji imajo splošne dimenzije, ki večkrat presegajo velikost TTP, kar zmanjšuje udobje in racionalnostmontaža

Naprave TTR med delovanjem (v zaprtem stanju) dajejo obratni uhajalni tok in kažejo nelinearno karakteristiko napetostno-amperne. Vseh polprevodniških relejev ni mogoče uporabljati brez omejitev v značilnostih preklopnih napetosti.

Načrt za uporabo samo v tokokrogih, kjer je napajanje izvedeno z enosmernim tokom. Značilno je, da te naprave razlikujejo majhne dimenzije in nizko preklopno moč

Nekatere vrste naprav so namenjene zamenjavi le enosmernega toka. Uvajanje polprevodniških relejev v vezje običajno zahteva uporabo dodatnih ukrepov, katerih namen je blokiranje napačnih pozitivnih rezultatov.

Kako deluje polprevodniški rele

Krmilni signal (običajno nizka napetost, pridobljen, na primer, iz krmilnega krmilnika) se napaja optoelektronska spojna LED, ki je prisotna v vezju TTP. LED začne oddajati svetlobo v smeri fotodiode, ki se nato odpre in začne prenašati tok.

Splošna shema TPD jasno kaže, kako elektronska naprava deluje: 1 - vir krmilne napetosti; 2 - optični sklopnik v ohišju releja; 3 - vir toka obremenitve; 4 - obremenitev

Tok, ki poteka skozi fotodiodo, vstopi v kontrolno elektrodo tranzistorja ali tiristorja ključa. Tipka se odpre, zapre tovorno verigo.

Tako deluje preklopna funkcija naprave. Vsa elektronika je tradicionalno zaprta v monolitno telo. Pravzaprav se naprava imenuje polprevodniški rele.

Vrste polprevodniških stikal

Vse obstoječe vrste naprav je mogoče razdeliti v skupine glede na kategorijo priključene obremenitve, značilnosti krmiljenja in preklapljanje napetosti. Tako se na splošno oblikujejo tri skupine:

Prvo skupino predstavljajo naprave s parametri delovne napetosti 3 - 32 voltov. To je razmeroma majhna elektronika, opremljena z LED indikacijo, ki lahko deluje brez prekinitev pri temperaturah -35 /+ 75 ° C.

Razširjena uporaba elektronske naprave za uporabo v enofaznem električnem omrežju. Obstajajo tudi druge različice konstrukcij, vendar veliko manj pogosto

Druga skupina - naprave, namenjene za vgradnjo v omrežja spremenljive napetosti. Tukaj so predstavljeni TTP načrti za vgradnjo v AC omrežja, ki jih krmili napetost 24 - 250 voltov. Obstajajo naprave, ki lahko preklapljajo obremenitev z visoko močjo.

Tretja skupina - naprave univerzalne destinacije. Shematska zasnova te vrste naprave podpira ročno nastavitev za uporabo pod različnimi pogoji.

Če se zanašamo na naravo priključene obremenitve, je treba izpostaviti dve vrsti polprevodniških AC relejev: enofazni in trifazni. Oba tipa sta zasnovana za komutacijo precej močne obremenitve pri toku 10 - 75 A. Hkrati pa lahko maksimalne kratkotrajne vrednosti toka dosežejo vrednosti 500A.

Razširjena izvedbena možnost za uporabo v trifaznem električnem omrežju. Pogosto se uporablja kot linearni regulator močnih električnih grelnikov (TEN)

Kot obremenitev so lahko stikalni polprevodniški releji kapacitivni, uporovni, induktivni tokokrogi. Zasnova stikal ne dopušča nepotrebnega hrupa, gladkega nadzora, na primer grelnih elementov, žarnic, električnih motorjev.

Zanesljivost dela je dovolj visoka. Toda v mnogih pogledih je stabilnost in vzdržljivost polprevodniških relejev odvisna od kakovosti izdelkov. Tako imajo naprave, izdelane pod določeno blagovno znamko "Impuls", pogosto kratko življenjsko dobo. Po drugi strani izdelki podjetja Schneider Electric ne dopuščajo nobenega razloga za kritiko.

Kako narediti TTP z lastnimi rokami

Ob upoštevanju strukturne značilnosti naprave (monolit) to vezje ne bo izdelano na tekstolitni plošči, kot je običajno, ampak z nameščeno napravo.

Tako je videti lastna izdelava polprevodniškega releja. Narediti nekaj takega je enostavno. Potrebujete le osnovno znanje elektronike in elektrike. Majhni materialni stroški

Shematske rešitve v tej smeri so na voljo veliko. Specifična različica je odvisna od zahtevane preklopne moči in drugih parametrov.

Elektronske komponente za pripravo vezja

Seznam elementov enostavnega tokokroga za praktični razvoj in izdelavo polprevodniškega releja z lastnimi rokami je naslednji:

Vse te elektronske komponente se stapljajo z vgrajeno napravo v skladu z naslednjo shemo:

Shematski diagram polprevodniškega releja z nizko porabo za samonadzoritev. Majhno število delov in preprosto pritrditev na tečajih omogočata brezhibno proženje vezja

Zaradi uporabe optičnega sklopnika MOS3083 v shemi oblikovanja krmilnega signala lahko vrednost vhodne napetosti variira od 5 do 24 voltov.

Na račun verige, ki jo sestavljajo stabilizator in omejevalni upor, se zmanjša na najmanjši možni tok, ki teče skozi kontrolno LED. Ta rešitev zagotavlja dolgo življenjsko dobo kontrolne LED.

Preverjanje zbrane sheme za uporabnost

Preveriti je treba, ali je zbrani tokokrog uspešen. Povežite se s to napetostjo 220 voltne obremenitve v tokokrogu preklapljanja prek simistorja. Dovolj, da se vzporedno poveže preklopna linija merilnega instrumenta kurzorja - tester.

Preverjanje delovanja polprevodniškega releja s pomočjo merilne naprave. Če je krmilna napetost napajana na vhod naprave, mora biti stikalo sistmistorja odprto

Način merjenja preskuševalnika mora biti nastavljen na "mΩ" in napajalno napetost (5-24V) na vezje za generiranje krmilne napetosti. Če vse deluje pravilno, mora tester pokazati razliko upora med "mΩ" in "kOm".

Monolitna naprava

Pod dnom telesa bodočega polprevodniškega releja je potrebna plošča iz aluminija debeline 3-5 mm. Dimenzije plošče so nekritične, vendar morajo izpolnjevati pogoje za učinkovito odvajanje toplote iz odmične gredi pri segrevanju tega elektronskega elementa.

Okvir za polnjenje telesa bodočega instrumenta. Narejena iz kartona ali drugih primernih materialov. Na aluminijasti podlagi je pritrjena z univerzalnim lepilom

Površina aluminijaste plošče mora biti enakomerna. Poleg tega je treba ravnati na obeh straneh - za čiščenje s fino kožo, za poliranje.

Na naslednji stopnji je pripravljena plošča opremljena z "opažem" - na obodu meje se prilepi iz trdega kartona ali plastike. Obstajati mora posebna škatla, ki bo v prihodnosti napolnjena z epoksi smolo.

Notranje izdelana omarica vsebuje sestavljeno "krovno" elektronsko vezje polprevodniškega releja. Na površini aluminijaste plošče je le simistor.

Pritrditev somistorja na aluminijasto oblogo. Glavni pogoj - ta elektronska komponenta mora biti tesno pritisnjena na kovinsko osnovo. Le to zagotavlja visoko kakovostno toplotno črpalko in zanesljivost

Na aluminijevo podlago se ne sme dotikati noben drug del in prevodnik tokokroga. Upor se nanaša na aluminij z delom ohišja, ki je namenjen za vgradnjo na radiator.

Uporabite toplotno prevodno pasto na površini dotika ohišja cimidista in aluminijeve podlage. Nekatere blagovne znamkeSemistorji z neizolirano anodo morajo biti obvezno nameščeni skozi sljude.

Možnost pritrditve kurzorja na podlago z uporabo kovičenja. Na zadnji strani je zakovica sploščena s površino substrata

Šimistor je treba tesno pritisniti na podlago z nekakšnim tovorom in preliti skozi obod z epoksidnim lepilom ali na nek način zavarovati, ne da bi prekinili vezanje na zadnji strani podlage (na primer s kovičkom).

Priprava spojine in polnjenje primera

Za izdelavo togega telesa elektronske naprave je treba pripraviti zmes zmesi. Sestava zmesi spojine je narejena na podlagi dveh komponent:

Zaradi dodatka alabastra poveljnik rešuje dve težavi hkrati - prejme izčrpno količino poplavne zmesi pri nominalni porabi epoksi smole in ustvarja optimalno konsistenco.

Mešanico je treba temeljito premešati, nato dodamo trdilec in ponovno temeljito premešati. Nato narahlo vstavite tehtnico v kartonsko škatlo z zmesjo.

To je videti kot že pripravljen primer trdnega stanja, ki ga sestavljajo lastne roke. Nekoliko nenavaden in ne zelo predstavljiv, vendar precej zanesljiv

Polnjenje se opravi na zgornji nivo, tako da ostane le del glave kontrolne LED na površini. Prvič, površina spojine je lahko videti precej gladka, vendar se bo slika čez nekaj časa spremenila.Vse, kar ostane, je počakati na popolno strjevanje litja.

V bistvu lahko uporabite katero koli primerno raztopino za brizganje. Glavno merilo - sestava poplav ne sme biti prevodna, plus dobro stopnjo togosti oblikovanja je treba oblikovati po zamrzovanju. Ohišje releja v trdnem stanju je vrsta elektronske zaščite pred naključnimi fizičnimi poškodbami.

Video tutorstvo lastnih rok TTP

Ta video prikazuje, kako je mogoče izdelati polprevodniške releje, na podlagi katerih elektronskih komponent. Avtor govori o vseh podrobnostih prakse izdelave, s katerimi se je osebno srečal pri izdelavi elektronskega stikala.

Videoposnetek o težavi, ki se lahko pojavi po nakupu enofaznega TTR od prodajalcev iz Kitajske. Na poti opravi nekakšen pregled stikalne naprave.

Neodvisna proizvodnja polprevodniških relejev je možna rešitev, vendar v zvezi z izdelki nizke napetosti, ki porabijo relativno nizko moč. Močnejše in visokonapetostne naprave je težko opraviti z lastnimi rokami. Ja, in ta strošek financiranja bo stala enako, kar je ocenjeno tovarniško kopijo. Torej, če je potrebno, je lažje kupiti pripravljeno industrijsko napravo.