Releele mecanice vechi se caracterizează prin două dezavantaje - viteză mică și resursă limitată în numărul de comutări permise. Întrerupătoarele electronice care le-au înlocuit (un alt nume este un tranzistor de stat solid sau releu triac) sunt complet lipsite de aceste neajunsuri, care au atras atenția experților în electronică. Lipsa pieselor mecanice, precum și simplitatea circuitului facilitează asamblarea lor la domiciliu. Familiarizarea cu sarcina va ajuta la familiarizarea cu caracteristicile dispozitivului și principiul funcționării acestor elemente.
Care sunt releele cu stare solidă și clasificarea lor
Releele cu stare solidă (sau TTR) sunt dispozitive electronice cu o structură care nu conține componente mecanice. Principiul funcționării lor se bazează pe caracteristicile lucrărilor joncțiunilor cu semiconductor, care se disting printr-o viteză mare de comutare și protecție împotriva câmpurilor fizice.
Comutarea releelor cu stare solidă se bazează pe principiul declanșării unei chei electronice.
Componentele electronice utilizate frecvent, cum ar fi tranzistoarele, diodele sau tiristorii sunt utilizate în mod tradițional ca elemente cheie în aceste produse. În funcție de structurile utilizate la fabricarea lor, TTR-urile sunt împărțite în dispozitive construite pe baza unuia dintre elementele enumerate (relee pe triaci, de exemplu).
În conformitate cu modurile de operare și tipul de tensiuni de comutare, probele de relee în stare solidă fabricate pe baza semiconductorilor se împart în următoarele grupuri:
- Dispozitive de comutare continuă;
- dispozitive care controlează funcționarea liniilor de încărcare cu parametri de curent variabil;
- produse universale care operează în diverse lanțuri.
Primele dispozitive sunt caracterizate printr-un control constant al tensiunii de cel mult 32 de volți. Reprezentanții celor două poziții rămase sunt capabili să schimbe potențialele semnificative (până la zeci de kilovoliți).
Avantajele TTR
Avantajele releului includ:
- capacitatea de a comuta sarcini relativ puternice;
- viteza mare;
- lucrați în condiții de izolare galvanică;
- capacitatea de a rezista la suprasarcini pe termen scurt.
Nici un singur eșantion de produse mecanice sau electromecanice nu este în stare să concureze cu întrerupătoarele electronice. Prin urmare, noile structuri bazate pe semiconductori au înlocuit complet eșantioanele mecanice vechi.
Caracteristicile operaționale unice ale TTR permit utilizarea lor fără nicio restricție în timp ce crește timpul de răspuns. Toate aceste avantaje ale acestor dispozitive sunt un motiv excelent pentru a încerca să asamblați un releu în stare solidă cu propriile mâini. Dezavantajele acestor produse includ nevoia de putere suplimentară, precum și nevoia de a elimina excesul de căldură generată atunci când lucrați cu sarcini puternice.
Fă-o singur
Pentru a face un releu de curent cu propriile mâini, trebuie să vă alimentați de o serie de componente electronice care constituie baza circuitelor de comutare. De asemenea, vor fi necesare materiale speciale din care va fi confecționat corpul unui releu de casă.
Elemente electronice
Următoarele părți comune sunt de obicei utilizate ca componente electronice utilizate la fabricarea independentă a celui mai simplu eșantion TTR:
- optocupla MOS3083;
- Triac VT139-800;
- tranzistor bipolar 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 în formă de balamale conform schemei din surse. Alături de alte componente, conține un tranzistor cheie, care furnizează impulsuri stabilizate diodei de control a perechii optocuple.
Momentul de alimentare este fixat de un element LED, al cărui folosire în circuitul de acționare permite controlul vizual.
Sub influența acestor impulsuri, se produce o declanșare instantanee a unui triac semiconductor conectat la un circuit comutat. Utilizarea unei perechi optocuple într-un astfel de circuit face posibilă controlarea potențialelor constante de la 5 la 24 de volți.
Un lanț de graniță al unui rezistor cu o diodă zener este necesar pentru a reduce amplitudinea curentului care circulă prin LED și elementul de control la o valoare minimă. O astfel de soluție de circuit vă permite să prelungiți durata de viață a majorității elementelor utilizate la construcția circuitului.
Proiectarea carcasei (umplere compus)
Pentru fabricarea unei carcase prefabricate, în primul rând, va fi necesară o placă de aluminiu cu grosimea de 3-5 mm, care va servi drept bază pentru asamblarea electronică. Dimensiunile sunt alese arbitrar, cu condiția să garanteze o bună disipare a căldurii în mediu. O altă cerință pentru această parte este o suprafață bine prelucrată, absolut netedă, lustruită cu o unealtă specială sau lustruită cu o hârtie de nisip până la strălucire.
La următoarea etapă de pregătire a carcasei, placa selectată ca bază este echipată cu o margine dintr-o bandă de carton lipit în jurul perimetrului. Rezultatul este o cutie mică concepută pentru a găzdui circuitul electronic montat anterior. Pe baza componentelor sale, numai un triac este atașat rigid, toate celelalte elemente sunt ținute în incintă datorită conexiunilor proprii.
Pentru a vă conecta la sarcină și la sursa de alimentare, conductorii corespunzători sunt scoși la exteriorul cutiei.
În viitor, elementele de fixare fiabile ale întregului ansamblu sunt furnizate de un compus lichid turnat în cutie, pregătit în avans într-un recipient adecvat. După ce se întărește, se va 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 incapacitatea de a dezasambla în scopul reparației ulterioare a circuitului.
Soiuri de TTR
La asamblarea circuitelor de relee cu stare solidă DIY, trebuie avut în vedere faptul că o serie de componente pot fi utilizate în aceste scopuri. Nimic nu împiedică o persoană care a preluat munca să aleagă tranzistoare moderne cu efect de câmp, de exemplu, care se disting prin viteză mare și consum redus de energie. Aceste elemente sunt gestionate doar de potențiali, oferind capacitatea de a comuta consumatori suficient de puternici. Structurile de câmp, cum ar fi MOSFET-urile, sunt capabile să comute circuite de sarcină cu puterea care atinge zeci de kW.
Pentru auto-fabricarea unui releu cu stare solidă, este permisă selectarea altor structuri semiconductoare care pot controla circuitele de putere: tiristori, de exemplu, sau tranzistoare bipolare. Principalul lucru este că acestea respectă cerințele pentru funcționalitatea acestui circuit și parametrii de funcționare a elementelor incluse în structura sa. Orice altceva depinde de pregătirea și atenția interpretului.
