ממסר מצב מוצק DIY: הוראות הרכבה וטיפים לחיבור

ממסר מצב מוצק (TTR) הוא מכשיר מסדרת רכיבים אלקטרוניים של פעולה לא מכנית. המחסור במכניקה פותח הזדמנויות רבות יותר לאוהבי האלקטרוניקה לבצע ממסר של מצב מוצק במו ידיהם לשימוש אישי.

שקול אפשרות זו ביתר פירוט.

תכנון ועקרון הפעולה של ה- TTR

אם לרוב האלקטרוניקה כזו מכילה באופן מסורתי חלקים נעים מקבוצות מגע, לממסר במצב מוצק אין חלקים כאלה כלל. החלפת המעגל במעגל התקנים מתבצעת על פי העיקרון של מפתח אלקטרוני. ותפקיד המפתחות האלקטרוניים ממלא בדרך כלל על ידי מוליכים למחצה המובנים בגוף הממסר - טרנזיסטורים כוח, טריאקים, תיריסטורים.

לפני שתנסה לבצע עצמך ממסר במצב מוצק, הגיוני להכיר את העיצוב הבסיסי של מכשירים כאלה, להבין את עקרון פעולתם.

ממסרי מצב מוצק של תצורות שונות מיוצרים על ידי התעשייה, המיועדים לתנאים המגוונים ביותר של יישום מעשי. מבחר רחב של שינויים

במסגרת מחקר הדוק של המכשיר, יש צורך מייד להדגיש את היתרונות של ה- TTR:

• מיתוג עומס גבוה;
• מהירות מיתוג גבוהה;
• בידוד גלווני מושלם;
• יכולת להחזיק בקצרה עומסי יתר.

בין מבנים מכניים לא ממש ניתן למצוא ממסרים עם פרמטרים דומים. באופן כללי, היתרונות על פני המקבילים המכניים של ממסרי מצב מוצק באים לידי ביטוי על ידי רשימה מרשימה.

שני מכשירים אלקטרוניים המספקים פונקציונלית מיתוג מעגלי: בצד שמאל נעשה על בסיס עיצוב במצב מוצק, מימין מערכת מיתוג מכנית מסורתית

תנאי ההפעלה של TTR למעשה אינם מגבילים את השימוש במכשירים אלה. בנוסף, היעדרם של חלקים מכניים הנעים משפיע לטובה על חיי השירות של המכשירים.אז יש כל סיבה להתמודד עם ממסר במצב מוצק - להרכיב את המכשיר במו ידיכם.

עם זאת, בהגינות, יחד עם ההיבטים החיוביים, יש לציין את תכונותיו של הממסר, המאופיינות כפגמים. אז, להפעלת מכשירים רבי עוצמה, ככלל, נדרש מרכיב נוסף במבנה, שנועד לסלק חום.

במקרה של החלפת עומס רב עוצמה, ממסרי מצב מוצק כמעט תמיד משלימים ברדיאטורי קירור עוצמתיים. נקודה זו מסבכת את השימוש ב- TTR.

רדיאטורי קירור ממסר במצב מוצק יש מידות כוללות גדולות פי כמה מממדי ה- TTR, מה שמפחית את הנוחות והרציונליות של ההתקנה.

התקני TTR במהלך פעולה (במצב סגור) נותנים זרם דליפה הפוך ומראים מאפיין מתח זרם לא לינארי. לא ניתן להשתמש בכל ממסרי המצב המוצק ללא הגבלות במאפייני המתחים המותגים.

תכנון לשימוש רק במעגלים שבהם הכוח מסופק על ידי זרם ישר. בדרך כלל, מכשירים אלה נבדלים במימדים קטנים ובעוצמת מיתוג נמוכה

מכשירים מסוגים מסוימים נועדו להחליף זרם ישר בלבד. הכנסת ממסרי מצב מוצק במעגל דורשת בדרך כלל אמצעים נוספים שמטרתם חסימת אזעקות שווא.

לעתים קרובות ניתן למצוא ממסרים של מצב מוצק לוח חשמל של הדירה.

איך ממסר מצב מוצק עובד?

אות השליטה (בדרך כלל מתח ברמה נמוכה, הנובע, למשל, מבקר הבקרה) מועבר ל LED של הזוג האופטי האלקטרוני שנמצא במעגל TTR. הנורית מתחילה לפלוט אור לכיוון הפוטודיוד, אשר בתורו נפתח ומתחיל להעביר זרם.

מערך TTR כללי, המראה בבירור כיצד מתפקד המכשיר האלקטרוני: 1 - מקור מתח שליטה; 2 - מצמד אופטי בתוך דיור הממסר; 3 - מקור זרם עומס; 4 - עומס

הזרם העובר דרך הפוטודיוד מגיע לאלקטרודת הבקרה של טרנזיסטור המפתח או התיריסטור. המפתח נפתח, סוגר את מעגל העומס.

כך פועלת פונקציית מיתוג המכשיר. כל האלקטרוניקה סגורה באופן מסורתי במתחם מונוליטי. למעשה, לפיכך המכשיר נקרא ממסר במצב מוצק.

ואיך לחבר ממסר של מצב מוצק ניתן למצוא ב- הדברים האלה.

מתגי מצב מוצק

ניתן לחלק את כל מגוון המכשירים הקיים על תנאי לקבוצות על פי קטגוריית העומס המחובר, תכונות של בקרת מתח ומיתוג.

לפיכך יצוירו שלוש קבוצות:

1. מכשירים הפועלים במעגלי DC.
2. מכשירים הפועלים במעגלי זרם חילופין.
3. עיצובים אוניברסליים.

הקבוצה הראשונה מיוצגת על ידי התקנים עם פרמטרים של מתח בקרת עבודה של 3 - 32 וולט. מדובר באלקטרוניקה יחסית קטנה בגודל, המחזיקה במנורות LED, המסוגלת לתפקד ללא הפרעה בטמפרטורות של -35 / +75 ºС.

תכנון נרחב של מכשיר אלקטרוני לשימוש ברשת חשמל חד פאזית. ניתן למצוא גם אפשרויות עיצוב אחרות, אך בתדירות נמוכה בהרבה.

הקבוצה השנייה - מכשירים המיועדים להתקנה ברשתות AC. להלן עיצובים של TTR להתקנה ברשתות AC, הנשלטים על ידי מתח של 24 - 250 וולט. ישנם מכשירים המסוגלים להחליף עומסים גדולים.

הקבוצה השלישית היא מכשירים אוניברסליים. המעגלים של מכשיר מסוג זה תומכים בכוונון ידני לשימוש בתנאים מסוימים.

אם ניקח בחשבון את אופי העומס המחובר, עלינו להבחין בשני סוגים של ממסרי AC עם מצב מוצק: חד-פאזי ותלת-פאזי. שני הסוגים מיועדים להחלפת עומס מספיק חזק בזרמים של 10 - 75 A.במקרה זה, שיא ערכי זרם לטווח קצר יכול להגיע ל 500 A.

גרסה נפוצה לשימוש ברשת חשמל תלת פאזית. משמש לעתים קרובות כווסת ליניארי של תנורי חימום חשמליים חזקים (TEN)

מעגלי אינדוקציה קיבוליים, התנגדים, יכולים לפעול כעומס המועבר על ידי ממסרי מצב מוצק. עיצוב המתגים מאפשר לשלוט בצורה חלקה, למשל על גופי חימום, מנורות ליבון, מנועים חשמליים ללא רעש מיותר.

האמינות גבוהה מספיק. אך במובנים רבים, היציבות והעמידות של ממסרי מצב מוצק תלויים באיכות הייצור. לפיכך, מכשירים המיוצרים תחת סימן מסחר מסחרי Impuls מסומנים לעתים קרובות עם חיי שירות קצרים.

מצד שני, מוצרי שניידר אלקטריק לא משאירים מקום לביקורת.

איך להכין TTR במו ידיכם?

בהתחשב במאפיין העיצובי של המכשיר (מונולית), המעגל אינו מורכב על גבי לוח טקסטוליט, כמקובל, אלא על התקנה המותקנת על הקיר.

כך נראה עיצוב ממסר מצב מוצק-תוצרת עצמית. קל לעשות דבר כזה. יש צורך רק בכישורים הבסיסיים של מהנדס אלקטרוניקה וחשמלאי. עלויות החומר הן קטנות

ישנם פתרונות מעגלים רבים בכיוון זה. האפשרות הספציפית תלויה בכוח המיתוג הנדרש ובפרמטרים אחרים.

רכיבים אלקטרוניים להרכבת מעגלים

רשימת האלמנטים של מעגל פשוט לפיתוח ובנייה מעשית של ממסר במצב מוצק במו ידיכם היא כדלקמן:

1. מצמד אופטי MOS3083.
2. סוג Triac VT139-800.
3. טרנזיסטור סדרת KT209.
4. נגדים, דיודה זנר, לד.

כל הרכיבים האלקטרוניים הללו מולחמים על ידי התקנת משטח בהתאם לתרשים הבא:

תרשים סכמטי של ממסר מצב מוצק בעל הספק נמוך להרכבת DIY. מספר קטן של חלקים והתקנת צירים פשוטים מאפשרים הלחמת המעגל ללא קושי

עקב השימוש במצבר האופטי MOS3083 במעגל יצירת אותות הבקרה, מתח הכניסה יכול להשתנות בין 5 ל 24 וולט.

ובשל השרשרת, המורכבת מדיודה זנר ונגד מגביל, הזרם העובר דרך נורית הבקרה מצטמצם למינימום האפשרי. פיתרון זה מספק חיי שירות ארוכים של נורית הבקרה.

בדיקת הפעילות של המעגל המורכב

יש לבדוק את המעגל המורכב אם הוא פועל. אין צורך לחבר מתח עומס של 220 וולט למעגל המיתוג דרך טריאק. מספיק לחבר מכשיר מדידה - בודק מקביל לקו המיתוג של הטריאק.

בדיקת ביצועי ממסר של מצב מוצק באמצעות מכשיר מדידה. אם מתח שליטה מופעל על כניסת המכשיר, מעבר Triac חייב להיות פתוח

יש להגדיר את מצב המדידה של הבוחן כ- "mOhm" ולהפעיל כוח (5-24V) למעגל ייצור הבקרה. אם הכל פועל כראוי, על הבודק להראות את ההבדל בהתנגדות מ "mOhm" ל- "kOhm."

דיור מונוליטי

צלחת אלומיניום בעובי 3-5 מ"מ תידרש מתחת לבסיס התיק ממסר מצב מוצק עתידי. מידות הצלחת אינן קריטיות, אך חייבות לעמוד בתנאים להסרת חום יעילה מהטריאק כאשר מחמם אלמנט אלקטרוני זה.

מסגרת למזיגת מארז המכשיר העתידי. עשוי מרצועת קרטון או מחומרים מתאימים אחרים. זה קבוע על מצע אלומיניום עם דבק אוניברסלי.

משטח לוחית האלומיניום צריך להיות שטוח. בנוסף, יש צורך לעבד את שני הצדדים - לקלף בנייר זכוכית עדין, להבריק.

בשלב הבא, הלוח המוכן מצויד ב"טפסות "- גבול העשוי מקרטון או פלסטיק מודבק סביב ההיקף. זה אמור להיות סוג של קופסה, שבהמשך תתמלא באפוקסי.

מעגל אלקטרוני של ממסר במצב מוצק שהורכב על ידי "חופה" ממוקם בתוך התיבה שנוצרה. רק משטח טריאק מונח על פני לוחית האלומיניום.

תיקון הטריאק על מצע אלומיניום. התנאי העיקרי הוא שיש לחוץ בחוזקה אל רכיב אלקטרוני זה לבסיס המתכת. זו הדרך היחידה להבטיח פיזור חום איכותי ותפעול אמין

שום חלקי מעגל או מוליכים אחרים לא צריכים לגעת במצע האלומיניום. הטריאק מוחל על אלומיניום על ידי אותו חלק בגוף, המיועד להתקנה ברדיאטור.

עליך להשתמש בעיסה המוליכה חום על אזור המגע בגוף הטריאק ועל מצע האלומיניום. יש למקם כמה מותגים של טריאקים עם אנודה לא מבודדת דרך כרית נציץ.

אפשרות הרכבת הטריאק למצע באמצעות מסמרות. בצד האחורי, המסמרת משטחת עם משטח המצע

יש להלחץ את הטריאק בחוזקה לבסיס במשקל כלשהו ולמלא בדבק אפוקסי סביב המערכת או לאבטח אותו בדרך כלשהי מבלי להפריע למשטח החלק האחורי של המצע (למשל מסמרות).

הכנת תרכובת ומילוי הגוף

לייצור גוף מוצק של מכשיר אלקטרוני, תידרש תערובת מורכבת. הרכב התערובת מורכבת מבוסס על שני מרכיבים:

1. שרף אפוקסי ללא התקשות.
2. אבקת אלבסטר.

בזכות תוספת הלהט, המאסטר פותר שתי בעיות בבת אחת - הוא מקבל נפח ממצה של תרכובת המילוי בצריכה נומינלית של שרף אפוקסי ויוצר מילוי של עקביות מיטבית.

יש לערבב היטב את התערובת, לאחר מכן ניתן להוסיף את המקשח ולערבב היטב. בשלב הבא הרכיב בזהירות את המתקן ה"רכוב על הקיר "בתוך קופסת הקרטון עם המתחם שנוצר.

כך נראית מופע מוגמר של ממסר מצב מוצק שהרכיב בעצמך. די יוצא דופן ולא ממש מוצג, אבל מספיק אמין

המילוי נעשה למפלס העליון ומשאיר רק חלק מהראש של נורית הבקרה על פני השטח. בתחילה, ייתכן שמשטח המתחם לא ייראה חלק לחלוטין, אך לאחר זמן מה התמונה תשתנה. נותר רק לחכות שהצוות יתמצק לחלוטין.

למעשה, תוכלו להשתמש בכל פתרונות יציקה מתאימים. הקריטריון העיקרי הוא כי הרכב היציקה לא צריך להיות מוליך חשמלי, בנוסף יש ליצור דרגה טובה של קשיחות יציקה לאחר התמצקות. המקרה המעוצב של ממסר המצב המוצק הוא סוג של הגנה על המעגל האלקטרוני מפני נזק פיזי מקרי.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סרטון זה מראה כיצד ועל בסיס אילו רכיבים אלקטרוניים ניתן לבצע ממסר במצב מוצק. הכותב מדבר ברצינות על כל פרטי הנוהג בייצור בו נתקל באופן אישי במהלך ייצור המתג האלקטרוני:

סרטון וידאו על הבעיה בה אתה עלול להיתקל לאחר שרכשת TTR חד פאזי ממוכרים מסין. לאורך הדרך, מבצע מעין סקירה של מכשיר מיתוג המכשיר:

ייצור עצמי של ממסרי מצב מוצק הוא פיתרון אפשרי, אך ביחס למוצרים הנמצאים בעומס מתח נמוך, הצורכים חשמל נמוך יחסית.

קשה לייצר מכשירים חזקים יותר ומתח גבוה במו ידיכם. והתחייבות פיננסית זו תעלה סכום זהה לאומדן עותק המפעל. אז במידת הצורך, קל יותר לקנות מכשיר תעשייתי מוכן.

אם יש לך שאלות לגבי הרכבת ממסר של מצב מוצק, אנא שאל אותם בתיבת התגובות, ונשתדל לתת לך תשובה ברורה במיוחד. שם תוכלו לשתף את החוויה של ממסרים בייצור עצמי או לספק מידע חשוב בנושא המאמר.