„Pasidaryk pats“ kietojo kūno relė: surinkimo instrukcijos ir prijungimo patarimai

Kietojo kūno relė (TTR) yra nemechaninių veiksmų elektroninių komponentų serija. Mechanikos trūkumas atveria daugiau galimybių elektronikos mėgėjams pasidaryti kietojo kūno estafetą savo rankomis asmeniniam naudojimui.

Apsvarstykite šią galimybę išsamiau.

TTR dizainas ir veikimo principas

Jei daugumoje tokios elektronikos tradiciškai yra judančios kontaktinių grupių dalys, kietojo kūno relė tokių dalių iš viso neturi. Grandinės perjungimas prietaiso grandine atliekamas pagal elektroninio rakto principą. O elektroninių raktų vaidmenį dažniausiai vaidina puslaidininkiai, įmontuoti į relės kūną - galios tranzistoriai, triakai, tiristoriai.

Prieš bandant patys sudaryti kietojo kūno relę, logiška susipažinti su tokių prietaisų pagrindiniu dizainu, suprasti jų veikimo principą.

Įvairių konfigūracijų kietojo kūno reles gamina pramonė, sukurta pačioms įvairiausioms praktinio taikymo sąlygoms. Platus modifikacijų pasirinkimas

Atliekant glaudų prietaiso tyrimą, būtina nedelsiant pabrėžti TTR pranašumus:

• didelės apkrovos perjungimas;
• didelis perjungimo greitis;
• puiki galvaninė izoliacija;
• gebėjimas trumpam išlaikyti dideles perkrovas.

Tarp mechaninių konstrukcijų iš tikrųjų neįmanoma rasti panašių parametrų relių. Apskritai, pranašumai prieš mechaninius kietojo kūno relių atitikmenis išreiškiami įspūdingu sąrašu.

Du elektroniniai įtaisai, funkciškai užtikrinantys grandinės perjungimą: kairėje pusėje pagamintas kietojo kūno dizainas, dešinėje - tradicinė mechaninė perjungimo sistema

TTR veikimo sąlygos praktiškai neriboja šių prietaisų naudojimo. Be to, judančių mechaninių dalių nebuvimas daro teigiamą įtaką prietaisų tarnavimo laikui.Taigi yra visos priežastys spręsti kietojo kūno relę - surinkti prietaisą savo rankomis.

Tačiau sąžiningai kartu su teigiamais aspektais reikėtų atkreipti dėmesį į relės savybes, apibūdinamas kaip trūkumus. Taigi, galingų prietaisų veikimui, kaip taisyklė, reikalingas papildomas konstrukcijos komponentas, kuris skirtas pašalinti šilumą.

Perjungiant galingą apkrovą, kietojo kūno relės beveik visada papildomos galingais aušinimo radiatoriais. Šis punktas apsunkina TTR naudojimą.

Kietojo kūno reliniai aušinimo radiatoriai turi kelis kartus didesnius matmenis nei TTR, todėl sumažėja montavimo patogumas ir racionalumas.

TTR įtaisai darbo metu (uždaroje būsenoje) sukuria atvirkštinę nuotėkio srovę ir rodo netiesinę srovės-įtampos charakteristiką. Ne visos kietojo kūno relės gali būti naudojamos be apribojimų perjungiamos įtampos charakteristikoms.

Skirta naudoti tik tose grandinėse, kur energija tiekiama iš nuolatinės srovės. Paprastai šie įtaisai išsiskiria mažais matmenimis ir maža perjungimo galia

Tam tikrų tipų prietaisai yra skirti perjungti tik nuolatinę srovę. Kietojo kūno relių įvedimas į grandinę paprastai reikalauja papildomų priemonių, skirtų blokuoti klaidingą aliarmą.

Kietojo kūno relės dažnai būna bendros elektrinė buto plokštė.

Kaip veikia kietojo kūno relė?

Valdymo signalas (paprastai žemos įtampos, sklindantis, pavyzdžiui, iš valdymo pulto) tiekiamas į optinių elektronų poros, esančios TTR grandinėje, šviesos diodą. Šviesos diodas pradeda skleisti šviesą link fotodiodo, kuris savo ruožtu atsidaro ir pradeda praleisti srovę.

Bendroji TTR schema, aiškiai parodanti, kaip veikia elektroninis prietaisas: 1 - valdymo įtampos šaltinis; 2 - optinio jungiklio relės korpuso viduje; 3 - apkrovos srovės šaltinis; 4 - apkrova

Srovė, einanti per fotodiodą, patenka į rakto tranzistoriaus ar tiristoriaus valdymo elektrodą. Raktas atsidaro, uždaroma apkrovos grandinė.

Taip veikia įrenginio perjungimo funkcija. Visa elektronika tradiciškai yra gaubiama monolitiniame korpuse. Taigi iš tikrųjų prietaisas buvo vadinamas kietojo kūno relė.

Kaip prijungti kietojo kūno relę, galite rasti čia tai daiktai.

Kietojo kūno jungikliai

Visą esamą prietaisų asortimentą galima sąlygiškai suskirstyti į grupes, atsižvelgiant į prijungtos apkrovos kategoriją, įtampos valdymo ir perjungimo ypatybes.

Taigi iš viso bus sudarytos trys grupės:

1. Įtaisai, veikiantys nuolatinės srovės grandinėse.
2. Įtaisai, veikiantys kintamosios srovės grandinėse.
3. Universalūs dizainai.

Pirmąją grupę atstovauja įtaisai, kurių darbinės valdymo įtampos parametrai yra nuo 3 iki 32 voltų. Tai palyginti nedidelio dydžio elektronika, aprūpinta LED indikatoriais, galinti veikti be trikdžių -35 / +75 ºС temperatūroje.

Plačiai paplitęs elektroninio prietaiso, skirto naudoti vienfazis elektros tinklas, dizainas. Taip pat randama ir kitų dizaino variantų, tačiau daug rečiau.

Antroji grupė - įrenginiai, skirti įdiegti į kintamosios srovės tinklus. Čia pateikiami TTR modeliai, skirti montuoti į kintamosios srovės tinklus, valdomus nuo 24 iki 250 voltų įtampos. Yra prietaisų, galinčių perjungti dideles galios apkrovas.

Trečioji grupė yra universalūs prietaisai. Šio tipo įrenginių grandinės palaiko rankinį derinimą, esant tam tikroms sąlygoms.

Jei atsižvelgsime į prijungtos apkrovos pobūdį, turėtume atskirti du kietojo kūno kintamos srovės relių tipus: vienfazę ir trifazę. Abu tipai yra skirti perjungti pakankamai galingą apkrovą esant 10 - 75 A srovei.Tokiu atveju didžiausia trumpalaikė srovės vertė gali siekti 500 A.

Plačiai paplitusi versija, skirta naudoti trifaziame elektros tinkle. Dažnai naudojamas kaip galingų elektrinių šildytuvų (TEN) linijinis reguliatorius

Talpinės, varžinės indukcijos grandinės gali veikti kaip apkrova, kurią perjungia kietojo kūno relės. Jungiklių konstrukcija leidžia sklandžiai valdyti, pavyzdžiui, kaitinimo elementus, kaitrines lempas, elektros variklius be nereikalingo triukšmo.

Patikimumas yra pakankamai didelis. Tačiau kietojo kūno relių stabilumas ir ilgaamžiškumas daugeliu atvejų priklauso nuo produkcijos kokybės. Taigi prietaisai, gaminami su tam tikru „Impuls“ prekės ženklu, dažnai pažymėti trumpu tarnavimo laiku.

Kita vertus, „Schneider Electric“ gaminiai nepalieka vietos kritikai.

Kaip padaryti TTR savo rankomis?

Atsižvelgiant į konstrukcinį įrenginio bruožą (monolitą), grandinė nėra surenkama ant tekstilito plokštės, kaip įprasta, bet ant sienos montuojamos instaliacijos.

Štai kaip atrodo pačių pagamintas kietojo kūno relės dizainas. Tai padaryti nesunku. Reikia tik pagrindinių elektronikos inžinieriaus ir elektriko įgūdžių. Medžiagos išlaidos yra nedidelės

Šia kryptimi yra daugybė grandinės sprendimų. Konkreti parinktis priklauso nuo reikalingos perjungimo galios ir kitų parametrų.

Elektriniai grandinių surinkimo komponentai

Paprastos grandinės elementų sąrašas, skirtas praktiškai kurti ir statyti kietojo kūno relę savo rankomis, yra toks:

1. Optinio jungiklio tipas MOS3083.
2. Triac tipo VT139-800.
3. KT209 serijos tranzistorius.
4. Rezistoriai, „Zener“ diodas, LED.

Visi šie elektroniniai komponentai yra lituoti montuojant ant paviršiaus pagal šią schemą:

Mažo galingumo kietojo kūno relės, sukurtos pasidaryk pats, schema. Mažas dalių skaičius ir paprastas montavimas šarnyru leidžia be vargo išlyginti grandinę

Dėl optinio jungiklio MOS3083 naudojimo valdymo signalo generavimo grandinėje įėjimo įtampa gali kisti nuo 5 iki 24 voltų.

Ir dėl grandinės, susidedančios iš zenerio diodo ir ribojančio rezistoriaus, srovė, einanti per valdymo šviesos diodą, yra sumažinta iki minimumo. Šis sprendimas užtikrina ilgą valdymo šviesos diodo tarnavimo laiką.

Patikrinkite surinktos grandinės veikimą

Turi būti patikrinta, ar surinkta grandinė veikia. Per jungiamąją grandinę nebūtina prijungti 220 voltų apkrovos įtampos. Pakanka prijungti matavimo prietaisą - testerį, lygiagretų triakio perjungimo linijai.

Kietojo kūno relės veikimo tikrinimas naudojant matavimo prietaisą. Jei įtaiso įėjime yra naudojama valdymo įtampa, triaco perėjimas turi būti atviras

Testuotojo matavimo režimas turi būti nustatytas į „mOhm“ ir valdymo įtampos generavimo grandinei tiekti galią (5–24 V). Jei viskas veikia teisingai, testeris turėtų parodyti atsparumo skirtumą nuo „mOhm“ iki „kOhm“.

Monolitinis korpusas

Po būsimo kietojo kūno relės korpuso pagrindo reikės 3–5 mm storio aliuminio plokštės. Plokštės matmenys nėra svarbūs, tačiau jie turi atitikti efektyvaus šilumos pašalinimo iš triako sąlygas, kai šis elektroninis elementas yra šildomas.

Rėmas būsimo prietaiso dėklo užpylimui. Pagaminta iš kartono juostelių ar kitų tinkamų medžiagų. Jis pritvirtinamas ant aliuminio pagrindo universaliais klijais.

Aliuminio plokštės paviršius turi būti lygus. Papildomai būtina apdirbti abi puses - nulupti smulkiu švitriniu popieriumi, nušlifuoti.

Kitame etape prie paruoštos plokštės pritvirtinamas „klojinys“ - aplink perimetrą klijuojama iš kartono ar plastiko pagaminta kraštinė. Tai turėtų būti savotiška dėžutė, kuri vėliau bus užpildyta epoksidine.

Sukurtos dėžutės viduje yra puslaidininkinės relės, surinktos „baldakimu“, elektroninė grandinė. Ant aliuminio plokštės paviršiaus dedamas tik triakas.

Triac tvirtinimas ant aliuminio pagrindo. Pagrindinė sąlyga - šis elektroninis komponentas turi būti tvirtai prispaustas prie metalinio pagrindo. Tai vienintelis būdas užtikrinti aukštos kokybės šilumos išsklaidymą ir patikimą veikimą.

Jokios kitos grandinės dalys ar laidininkai neturėtų liesti aliuminio pagrindo. Triacą aliuminiu taiko ta kūno dalis, kuri skirta montuoti ant radiatoriaus.

Triac kūno ir aliuminio pagrindo kontaktinėje vietoje turėtumėte naudoti šilumą laidžią pastą. Kai kurių markių triakai su neizoliuotu anodu turi būti dedami per žėručio padas.

Galimybė pritvirtinti triacą prie pagrindo naudojant kniedes. Galinėje pusėje kniedė išsilygina su substrato paviršiumi

Triakas turi būti tvirtai prispaustas prie pagrindo tam tikru svoriu ir užpildytas epoksidiniais klijais aplink perimetrą arba tam tikru būdu pritvirtintas, netrikdant pagrindo paviršiaus (pvz., Kniedės).

Mišinio paruošimas ir kūno užpildymas

Norint pagaminti tvirtą elektroninio prietaiso korpusą, reikės junginio mišinio. Sudėtinio mišinio sudėtis pagrįsta dviem komponentais:

1. Epoksidinė derva be kietiklio.
2. Alabasterio milteliai.

Pridedamas alabastro, meistras išsprendžia dvi problemas vienu metu - gauna išsamų užpildo tūrį, kai nominalus epoksidinės dervos sunaudojimas, ir sukuria optimalios konsistencijos užpildą.

Mišinys turi būti kruopščiai sumaišytas, po kurio galite pridėti kietiklį ir vėl gerai išmaišyti. Tada prie sukurto mišinio atsargiai pritvirtinkite prie sienos pritvirtintą instaliaciją kartono dėžutėje.

Taip atrodo baigtas kietojo kūno relės, surinktos patys, pavyzdys. Šiek tiek neįprasta ir nelabai reprezentatyvi, tačiau pakankamai patikima

Užpildymas atliekamas iki viršutinio lygio, paliekant tik dalį kontrolinio šviesos diodo galvutės paviršiaus. Iš pradžių junginio paviršius gali neatrodyti visiškai lygus, tačiau po kurio laiko vaizdas pasikeis. Belieka tik laukti, kol aktoriai visiškai sukietės.

Tiesą sakant, galite naudoti bet kokius tinkamus liejimo sprendimus. Pagrindinis kriterijus yra tas, kad liejimo kompozicija neturi būti elektrai laidi, be to, sukietėjus, turėtų būti suformuotas geras liejimo standumas. Formuotas kietojo kūno relės korpusas yra tam tikra elektroninės grandinės apsauga nuo atsitiktinių fizinių pažeidimų.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šiame vaizdo įraše parodyta, kaip ir kuriais elektroniniais komponentais galima sudaryti kietojo kūno relę. Autorius aiškiai kalba apie visas gamybos praktikos detales, su kuriomis asmeniškai susidūrė gaminant elektroninį jungiklį:

Vaizdo įrašas apie problemą, su kuria galite susidurti įsigiję vienfazį TTR iš pardavėjų iš Kinijos. Pakeliui atlieka savotišką prietaisų perjungimo įrenginio apžvalgą:

Savarankiškas kietojo kūno relių gaminimas yra įmanomas sprendimas, tačiau atsižvelgiant į žemos įtampos apkrovą turinčius gaminius, sunaudojančius palyginti mažą galią.

Savo rankomis sunku pagaminti galingesnius ir aukštos įtampos įrenginius. Ir ši finansinė įmonė kainuos tiek pat, kiek apskaičiuota gamyklos kopija. Taigi, jei reikia, lengviau nusipirkti gatavą pramoninį įrenginį.

Jei turite klausimų apie kietojo kūno relės surinkimą, paprašykite jų komentarų laukelyje ir mes pasistengsime jums pateikti aiškų atsakymą. Ten galite pasidalyti pačių gaminamų estafetių patirtimi arba pateikti vertingos informacijos straipsnio tema.