Stare mehaničke releje karakteriziraju dva nedostatka - mala brzina i ograničeni resurs u broju dopuštenih prebacivanja. Elektronski prekidači koji su ih zamijenili (drugi naziv je solid-state tranzistor ili trojanski relej) potpuno su lišeni tih nedostataka, koji su privukli pažnju stručnjaka za elektroniku. Odsutnost mehaničkih dijelova, kao i jednostavnost kruga, lako ih je sastaviti kod kuće. Upoznavanje sa zadatkom pomoći će upoznavanju značajki uređaja i principu rada ovih elemenata.
Što su krupni releji i njihova klasifikacija
Solid-state releji (ili TTR-ovi) elektronički su uređaji sa strukturom koja ne sadrži mehaničke komponente. Načelo njihova rada temelji se na značajkama poluvodičkih spojeva, karakteriziranih visokom brzinom prebacivanja i sigurnošću iz fizičkih polja.
Prebacivanje solid-state releja temelji se na principu aktiviranja elektroničkog ključa.
Često korištene elektroničke komponente kao što su tranzistori, diode ili tiristori tradicionalno se koriste kao ključni elementi u ovim proizvodima. Ovisno o konstrukcijama koje se koriste u njihovoj proizvodnji, TTR-ovi su podijeljeni u uređaje izgrađene na temelju jednog od navedenih elemenata (na primjer, releji na trijacima).
U skladu s načinima rada i vrstom sklopnih napona, uzorci čvrstopoljnih releja proizvedeni na osnovi poluvodiča podijeljeni su u sljedeće skupine:
- DC sklopni uređaji;
- uređaji koji upravljaju radom nosivih linija sa promjenjivim parametrima struje;
- univerzalni proizvodi koji djeluju u raznim lancima.
Prve uređaje karakterizira konstantna kontrola napona ne više od 32 volta. Predstavnici dvaju preostalih položaja sposobni su prebaciti značajne potencijale (do nekoliko desetaka kilovolta).
Prednosti TTR-a
Prednosti releja uključuju:
- sposobnost prebacivanja relativno snažnih opterećenja;
- velika brzina;
- rad u uvjetima galvanske izolacije;
- sposobnost izdržavanja kratkotrajnih preopterećenja.
Niti jedan uzorak mehaničkih ili elektromehaničkih proizvoda ne može se nadmetati s elektroničkim prekidačima. Stoga su nove strukture temeljene na poluvodičima potpuno zamijenile stare mehaničke uzorke.
Jedinstvene operativne karakteristike TTR omogućuju im upotrebu bez ikakvih ograničenja uz povećanje vremena odziva. Sve ove prednosti ovih uređaja izvrstan su razlog da pokušate vlastitim rukama sastaviti solid-state relej. Nedostaci ovih proizvoda uključuju potrebu za dodatnom snagom, kao i potrebu uklanjanja viška topline stvorene tijekom rada s moćnim opterećenjima.
Uradi sam
Da biste vlastitim rukama napravili trenutni rele, potrebno je opskrbiti se brojnim elektroničkim komponentama koje čine osnovu preklopnih krugova. Također će biti potrebni posebni materijali od kojih će se izrađivati tijelo domaće releje.
Elektronički elementi
Sljedeći zajednički dijelovi obično se koriste kao elektronički dijelovi koji se koriste u neovisnoj proizvodnji najjednostavnijeg uzorka TTR:
- optoelektor MOS3083;
- Triac VT139-800;
- bipolarni tranzistor serije KT209;
- skup otpornika, kao i zener dioda i LED koji služi kao pokazatelj rada releja.
Navedeni elektronički elementi su lemljeni šarkirano prema shemi navedenoj u izvorima. Zajedno s ostalim komponentama sadrži ključni tranzistor, koji dovodi stabilizirane impulse u upravljačku diodu para optoelektričnih para.
Trenutak napajanja fiksiran je LED elementom, čija upotreba u krugu pokretača omogućuje vizualnu kontrolu.
Pod utjecajem tih impulsa dolazi do trenutnog aktiviranja poluvodičkog trijaca spojenog na preklopljeni krug. Upotreba para optoelektronike u takvom krugu omogućuje kontrolu konstantnih potencijala od 5 do 24 volta.
Za smanjenje amplitude struje koja prolazi kroz LED i upravljački element na minimalnu vrijednost potreban je restrikcijski lanac otpornika sa zener diodom. Takvo rješenje kruga omogućuje vam produljenje životnog vijeka većine elemenata koji se koriste u konstrukciji kruga.
Dizajn kućišta (složeno punjenje)
Za proizvodnju tijela montažnog proizvoda, prije svega, bit će potrebna aluminijska ploča debljine 3-5 mm, poslužit će kao osnova za elektroničku montažu. Dimenzije se biraju proizvoljno, pod uvjetom da jamče dobro rasipanje topline u okoliš. Drugi zahtjev za ovaj dio je dobro obrađena, apsolutno glatka površina, polirana posebnim alatom ili polirana brusnim papirom do sjaja.
Na sljedećem koraku pripreme kućišta, ploča odabrana kao baza opremljena je obrubom od kartona koji je zalijepljen po obodu. Rezultat je mala kutija dizajnirana za smještaj prethodno sklopljenog elektroničkog kruga. Na temelju njegovih sastavnih dijelova, samo je triac čvrsto pričvršćen, svi ostali elementi se drže u kućištu zbog vlastitih spojeva.
Za spajanje na opterećenje i napajanje, odgovarajući vodiči se izvode s vanjske strane kutije.
Ubuduće, pouzdani pričvršćivači za čitav sklop dobivaju tekući spoj izliven u kutiju, pripremljenu unaprijed u prikladnom spremniku. Nakon što se stvrdne, dobit će se monolitna struktura koja nije inferiorna od najboljih industrijskih dizajna u pogledu zaštite od vibracija i drugih utjecaja. Jedina njegova mana je nemogućnost rastavljanja radi naknadnog popravljanja kruga.
Sorte TTR
Prilikom sastavljanja "uradi sam" krutih relejskih krugova, treba imati na umu da se u te svrhe mogu koristiti razne komponente. Ništa ne sprečava osobu koja se zauzela za posao da odabere, primjerice, moderne poljske tranzistore, koji se odlikuju velikom brzinom i niskom potrošnjom energije. Tim elementima upravljaju samo potencijali, pružajući mogućnost prebacivanja dovoljno moćnih potrošača. Poljske strukture kao što su MOSFET mogu mijenjati krugove opterećenja čija snaga doseže desetke kW.
Za samostalnu proizvodnju čvrstog stanja releja dopušteno je odabrati druge poluvodičke strukture koje mogu upravljati strujnim krugovima: na primjer, tiristori ili bipolarni tranzistori. Glavna stvar je da su oni u skladu s zahtjevima za funkcionalnost ovog kruga i radnim parametrima elemenata koji su uključeni u njegovu strukturu. Sve ostalo ovisi o pripremljenosti i pažljivosti izvođača.
