DIY Solid State Relay: Mga Tagubilin sa Assembly at Mga Tip sa Koneksyon

Ang Solid State Relay (TTR) ay isang aparato mula sa isang serye ng mga elektronikong sangkap ng pagkilos na hindi mekanikal. Ang kakulangan ng mga mekanika ay nagbubukas ng maraming mga pagkakataon para sa mga mahilig sa electronics upang makagawa ng isang solidong estado na relay gamit ang kanilang sariling mga kamay para sa personal na paggamit.

Isaalang-alang ang posibilidad na ito nang mas detalyado.

Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng TTR

Kung ang karamihan sa mga naturang electronics ayon sa kaugalian ay naglalaman ng mga gumagalaw na bahagi ng mga grupo ng contact, ang isang solidong estado na relay ay walang anumang mga bahagi. Ang paglipat ng circuit gamit ang isang circuit ng aparato ay isinasagawa ayon sa prinsipyo ng isang electronic key. At ang papel ng mga electronic key ay karaniwang nilalaro ng mga semiconductors na binuo sa katawan ng relay - mga power transistors, triacs, thyristors.

Bago mo subukan na gumawa ng isang solid-state relay ang iyong sarili, makatuwiran na maging pamilyar sa pangunahing disenyo ng mga naturang aparato, upang maunawaan ang prinsipyo ng kanilang operasyon.

Solid-state relays ng iba't ibang mga pagsasaayos ay gawa ng industriya, na idinisenyo para sa pinaka magkakaibang mga kondisyon ng praktikal na aplikasyon. Isang malawak na pagpipilian ng mga pagbabago

Sa balangkas ng isang masikip na pag-aaral ng aparato, kinakailangan agad na i-highlight ang mga bentahe ng TTR:

• mataas na paglipat ng pag-load;
• mataas na bilis ng paglipat;
• perpektong galvanic na paghihiwalay;
• kakayahang pansamantalang hawakan ang mataas na labis na karga.

Sa mga mekanikal na istruktura, hindi talaga posible na makahanap ng mga relay na may magkatulad na mga parameter. Sa pangkalahatan, ang mga kalamangan sa mga mekanikal na katapat ng solidong relay ng estado ay ipinahayag ng isang kahanga-hangang listahan.

Dalawang electronic na aparato na gumagawang nagbibigay ng paglipat ng circuit: sa kaliwa ay ginawa batay sa isang disenyo ng solid-state, sa kanan ay isang tradisyunal na mekanikal na paglipat ng sistema

Ang mga kondisyon ng pagpapatakbo para sa TTR ay praktikal na hindi limitahan ang paggamit ng mga aparatong ito. Bilang karagdagan, ang kawalan ng paglipat ng mga mekanikal na bahagi ay pinapaboran ang buhay ng serbisyo ng mga aparato.Kaya mayroong bawat dahilan upang harapin ang isang solidong estado na relay - upang tipunin ang aparato gamit ang iyong sariling mga kamay.

Gayunpaman, sa pagiging patas, kasama ang mga positibong aspeto, dapat itong pansinin ang mga katangian ng relay, na nailalarawan bilang mga bahid. Kaya, para sa pagpapatakbo ng mga makapangyarihang aparato, bilang isang patakaran, kinakailangan ang isang karagdagang bahagi ng istraktura, na idinisenyo upang alisin ang init.

Sa kaso ng paglipat ng isang malakas na pag-load, ang mga relay na solid-state ay halos palaging pupunan ng mga makapangyarihang radiator ng paglamig. Ang puntong ito ay kumplikado ang paggamit ng TTR.

Ang mga solid-state relay na nagpapalamig ng radiator ay may pangkalahatang mga sukat nang maraming beses kaysa sa mga sukat ng TTR, na binabawasan ang kaginhawaan at katuwiran ng pag-install.

Ang mga aparato ng TTR sa panahon ng operasyon (sa saradong estado) ay nagbibigay ng isang reverse pagtagas kasalukuyang at ipakita ang isang di-linear na kasalukuyang boltahe na katangian. Hindi lahat ng solidong relay ng estado ay maaaring magamit nang walang mga paghihigpit sa mga katangian ng nakabukas na mga voltages.

Disenyo para sa paggamit lamang sa mga circuit na kung saan ang kapangyarihan ay ibinibigay ng direktang kasalukuyang. Karaniwan, ang mga aparatong ito ay nakikilala sa pamamagitan ng maliit na sukat at mababang paglipat ng kapangyarihan

Ang ilang mga uri ng aparato ay dinisenyo upang lumipat lamang sa direktang kasalukuyang. Ang pagpapakilala ng solid-state relays sa circuit ay karaniwang nangangailangan ng karagdagang mga hakbang na naglalayong hadlangan ang mga maling alarma.

Ang mga solidong relay ng estado ay madalas na matatagpuan sa pangkaraniwan de-koryenteng panel ng apartment.

Paano gumagana ang isang solidong relay ng estado?

Ang control signal (karaniwang isang mababang antas ng boltahe, naglalabas, halimbawa, mula sa control controller) ay ibinibigay sa LED ng pares ng optoelectronic na naroroon sa TTR circuit. Ang LED ay nagsisimula upang maglabas ng ilaw patungo sa photodiode, na siya namang magbubukas at magsisimulang pumasa sa kasalukuyan.

Isang pangkalahatang pamamaraan ng TTR, malinaw na nagpapakita kung paano gumagana ang elektronikong aparato: 1 - kontrolin ang mapagkukunan ng boltahe; 2 - optocoupler sa loob ng pabahay ng relay; 3 - load ang kasalukuyang mapagkukunan; 4 - load

Ang kasalukuyang pagdaan sa photodiode ay dumarating sa control electrode ng key transistor o thyristor. Ang susi ay bubukas, isinasara ang load circuit.

Ito ay kung paano gumagana ang pagpapaandar ng aparato. Ang lahat ng mga electronics ay ayon sa kaugalian ay nakapaloob sa isang monolitikong enclosure. Sa totoo lang, samakatuwid, ang aparato ay tinawag na isang solid-state relay.

At kung paano ikonekta ang isang solid-state relay ay matatagpuan sa bagay na ito.

Mga Solid na Paglilipat ng Estado

Ang buong umiiral na saklaw ng mga aparato ay maaaring maging kondisyon na nahahati sa mga pangkat batay sa kategorya ng konektadong pag-load, ang mga tampok ng kontrol ng boltahe at paglilipat.

Sa gayon, isang kabuuan ng tatlong mga grupo ang iguguhit:

1. Ang mga aparato na nagpapatakbo sa DC circuit.
2. Ang mga aparato na nagpapatakbo sa mga AC circuit.
3. Mga disenyo ng unibersal.

Ang unang pangkat ay kinakatawan ng mga aparato na may mga parameter ng mga boltahe ng control control ng 3 - 32 volts. Ito ay isang medyo maliit na laki ng electronics, na pinagkalooban ng mga tagapagpahiwatig ng LED, na may kakayahang gumana nang walang pagkagambala sa mga temperatura na -35 / +75 º.

Isang malawak na disenyo ng isang elektronikong aparato para magamit sa isang solong-phase elektrikal na network. Ang iba pang mga pagpipilian sa disenyo ay matatagpuan din, ngunit mas madalas.

Ang pangalawang pangkat - mga aparato na idinisenyo para sa pag-install sa mga network ng AC. Narito ang mga disenyo ng TTR para sa pag-install sa mga network ng AC, na kinokontrol ng isang boltahe ng 24 - 250 volts. Mayroong mga aparato na may kakayahang lumipat ng mataas na mga naglo-load na lakas.

Ang ikatlong pangkat ay unibersal na aparato. Ang circuitry ng ganitong uri ng aparato ay sumusuporta sa manu-manong pag-tune para magamit sa ilang mga kundisyon.

Kung isasaalang-alang namin ang likas na katangian ng konektadong pag-load, dapat nating makilala ang dalawang uri ng mga relay na solid-state AC: single-phase at three-phase. Ang parehong uri ay dinisenyo para sa paglipat ng isang sapat na malakas na pag-load sa mga alon ng 10 - 75 A.Sa kasong ito, ang pinakamataas na kasalukuyang mga halaga ng tugatog ay maaaring umabot sa 500 A.

Isang malawak na bersyon para sa paggamit sa isang three-phase electrical network. Madalas na ginagamit bilang isang linear regulator ng mga makapangyarihang electric heaters (TEN)

Ang capacitive, resistive, induction circuit ay maaaring kumilos bilang isang load na pinalitan ng mga solid-state relays. Pinapayagan ka ng disenyo ng mga switch na maayos na makontrol, halimbawa, ang mga elemento ng pag-init, maliwanag na maliwanag na lampara, mga de-koryenteng motor nang walang kinakailangang ingay.

Ang pagiging maaasahan ay sapat na mataas. Ngunit sa maraming paraan, ang katatagan at tibay ng mga relay na solidong estado ay nakasalalay sa kalidad ng paggawa. Sa gayon, ang mga aparato na ginawa sa ilalim ng isang tiyak na trademark ng Impuls ay madalas na minarkahan ng isang maikling buhay ng serbisyo.

Sa kabilang banda, ang mga produktong Schneider Electric ay hindi nag-iiwan ng silid para sa pagpuna.

Paano gumawa ng isang TTR gamit ang iyong sariling mga kamay?

Dahil sa tampok na disenyo ng aparato (monolith), ang circuit ay hindi tipunin sa isang textolite board, tulad ng kaugalian, ngunit sa isang pag-install ng pader na naka-mount.

Ito ang hitsura ng self-made solid state relay design. Madali itong gawin tulad nito. Ang mga pangunahing kasanayan lamang ng isang elektronikong inhinyero at isang elektrisyan ang kinakailangan. Maliit ang mga gastos sa materyal

Maraming mga solusyon sa circuit sa direksyon na ito. Ang tiyak na pagpipilian ay nakasalalay sa kinakailangang kapangyarihan ng paglipat at iba pang mga parameter.

Mga elektronikong sangkap para sa pagpupulong ng circuit

Ang listahan ng mga elemento ng isang simpleng circuit para sa praktikal na pag-unlad at pagtatayo ng isang solidong estado na relay gamit ang iyong sariling mga kamay ay ang mga sumusunod:

1. Uri ng optocoupler MOS3083.
2. Uri ng Triac VT139-800.
3. KT209 serye transistor.
4. Mga Resistor, Zener diode, LED.

Ang lahat ng mga elektronikong sangkap na ito ay ibinebenta ng pag-mount ng ibabaw ayon sa sumusunod na diagram:

Ang diagram ng eskematiko ng isang mababang-lakas na relay na solid-state para sa pagpupulong ng DIY. Ang isang maliit na bilang ng mga bahagi at simpleng pag-install ng hinged ay nagpapahintulot sa paghihinang ng circuit nang walang kahirapan

Dahil sa paggamit ng MOS3083 optocoupler sa circuit ng signal ng control signal, ang boltahe ng input ay maaaring mag-iba mula 5 hanggang 24 volts.

At dahil sa kadena, na binubuo ng isang zener diode at isang paglilimita sa risistor, ang kasalukuyang pagdaan sa control LED ay nabawasan sa pinakamaliit na posible. Ang solusyon na ito ay nagbibigay ng isang mahabang buhay ng serbisyo ng control LED.

Sinusuri ang binuo circuit para sa kakayahang magamit

Ang naka-circuit na circuit ay dapat suriin para sa kakayahang magamit. Hindi kinakailangan upang ikonekta ang isang boltahe ng pagkarga ng 220 volts sa switch circuit sa pamamagitan ng isang triac. Ito ay sapat na upang ikonekta ang isang aparato ng pagsukat - isang tester na kahanay sa linya ng paglipat ng triac.

Sinusuri ang pagganap ng isang solidong relay ng estado gamit ang isang aparato ng pagsukat. Kung ang isang boltahe ng control ay inilalapat sa pag-input ng aparato, dapat na bukas ang paglipat ng triac

Ang mode ng pagsukat ng tester ay dapat itakda sa "mOhm" at ilapat ang kapangyarihan (5-24V) sa circuit circuit ng control boltahe. Kung ang lahat ay gumagana nang tama, ang tester ay dapat ipakita ang pagkakaiba sa paglaban mula sa "mOhm" hanggang sa "kOhm."

Pabahay ng Monolitik

Ang isang aluminyo plate na 3-5 mm makapal ay kinakailangan sa ilalim ng base ng hinaharap na solid state case relay. Ang mga sukat ng plate ay hindi kritikal, ngunit dapat sumunod sa mga kondisyon para sa mahusay na pag-alis ng init mula sa triac kapag pinainit ang elementong ito.

Frame para sa pagbuhos ng kaso ng hinaharap na aparato. Ginawa mula sa karton strip o iba pang naaangkop na materyales. Ito ay naayos sa isang aluminyo na substrate na may universal glue.

Ang ibabaw ng aluminyo plate ay dapat na patag. Bilang karagdagan, kinakailangan upang iproseso ang magkabilang panig - upang alisan ng balat ang isang pinong liha, polish.

Sa susunod na yugto, ang handa na plate ay nilagyan ng isang "formwork" - isang hangganan na gawa sa karton o plastik ay nakadikit sa paligid ng perimeter. Dapat itong isang uri ng kahon, na sa kalaunan ay mapupuno ng epoxy.

Ang isang elektronikong circuit ng isang solid-state relay na pinagsama ng isang "canopy" ay inilalagay sa loob ng nilikha box. Isang triac lamang ang inilalagay sa ibabaw ng plate na aluminyo.

Ang pag-aayos ng triac sa isang aluminyo na substrate. Ang pangunahing kondisyon ay ang elektronikong sangkap na ito ay dapat na pipi nang mahigpit sa metal base. Ito ang tanging paraan upang matiyak ang mataas na kalidad na pagwawaldas ng init at maaasahang operasyon.

Walang ibang mga bahagi ng conductor o conductor ang dapat hawakan ang aluminyo na substrate. Ang triac ay inilalapat sa aluminyo sa pamamagitan ng bahaging iyon ng katawan, na idinisenyo para sa pag-install sa isang radiator.

Dapat kang gumamit ng isang pag-init ng pagsasagawa ng init sa lugar ng contact ng triac body at ang aluminyo na substrate. Ang ilang mga tatak ng mga triac na may isang uninsulated anode ay dapat ilagay sa pamamagitan ng isang mica pad.

Ang pagpipilian ng pag-mount ng triac sa substrate gamit ang mga rivets. Sa baligtad, ang rivet ay nag-flattens ng flush na may ibabaw ng substrate

Ang triac ay dapat na pindutin nang mariin sa base na may ilang uri ng timbang at napuno ng epoxy glue sa paligid ng perimeter o na-secure sa ilang paraan nang hindi nakakagambala sa ibabaw ng likod ng substrate (halimbawa, rivets).

Paghahanda ng tambalan at pagpuno ng katawan

Para sa paggawa ng isang solidong katawan ng isang elektronikong aparato, kinakailangan ang isang pinaghalong tambalan. Ang komposisyon ng pinaghalong compound ay batay sa dalawang sangkap:

1. Epoxy dagta nang walang hardener.
2. Ang pulbos ng Alabaster.

Salamat sa pagdaragdag ng alabaster, malulutas ng master ang dalawang mga problema nang sabay-sabay - nakakatanggap siya ng isang kumpletong dami ng compound ng filler sa isang nominal na pagkonsumo ng epoxy resin at lumilikha ng isang punan ng pinakamainam na pagkakapareho.

Ang halo ay dapat na lubusan na halo-halong, pagkatapos na maaari mong idagdag ang hardener at muling ihalo muli. Susunod, maingat na ilagay ang pag-install ng "wall-mount" sa loob ng kahon ng karton kasama ang nilikha na compound.

Ito ay kung paano ang isang tapos na halimbawa ng isang solid-state relay na pinagsama ng iyong sarili. Medyo hindi pangkaraniwang at hindi masyadong presentable, ngunit sapat na maaasahan

Ang pagpuno ay ginagawa sa itaas na antas, nag-iiwan lamang ng isang bahagi ng ulo ng control LED sa ibabaw. Sa una, ang ibabaw ng tambalan ay maaaring hindi magmukhang ganap na makinis, ngunit pagkatapos ng ilang sandali ay magbabago ang larawan. Ito ay nananatiling maghintay lamang na buuin ang cast.

Sa katunayan, maaari mong gamitin ang anumang angkop na mga solusyon sa paghahagis. Ang pangunahing criterion ay ang komposisyon ng paghahagis ay hindi dapat electrically conductive, kasama ang isang mahusay na antas ng paghihigpit ng casting ay dapat mabuo pagkatapos ng solidification. Ang hulma kaso ng solid-state relay ay isang uri ng proteksyon ng electronic circuit mula sa hindi sinasadyang pisikal na pinsala.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ipinapakita ng video na ito kung paano at batay sa kung aling mga elektronikong sangkap ng isang solid-state relay ay maaaring gawin. Tinutukoy ng may-akda ang lahat ng mga detalye ng kasanayan sa pagmamanupaktura na personal niyang nakatagpo sa panahon ng paggawa ng elektronikong switch:

Video tungkol sa problema na maaaring nakatagpo mo matapos makuha ang isang solong-phase TTR mula sa mga nagbebenta mula sa China. Kasabay ng paraan, nagsasagawa ng isang uri ng pagsusuri ng aparato ng paglipat ng aparato:

Ang paggawa ng sarili sa mga relay ng solid-state ay isang posibleng solusyon, ngunit may paggalang sa mga produkto sa ilalim ng pag-load ng boltahe ng mababang boltahe, na nakakakuha ng medyo mababang lakas.

Mahirap na gumawa ng mas malakas at mataas na boltahe na aparato gamit ang iyong sariling mga kamay. At ang pamamahala sa pananalapi na ito ay magkakahalaga ng parehong halaga ng tinatantya ng kopya ng pabrika. Kaya kung kinakailangan, mas madaling bumili ng isang yari na pang-industriya na aparato.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa pag-iipon ng isang solidong estado ng relay, mangyaring tanungin sila sa kahon ng mga komento, at susubukan naming bigyan ka ng isang malinaw na sagot. Doon maaari mong ibahagi ang karanasan ng mga relay sa paggawa ng sarili o magbigay ng mahalagang impormasyon sa paksa ng artikulo.