Инструкции за сглобяване на реле на твърдо състояние със собствените си ръце

Solid State Relay (TTD) - устройство от серия електронни компоненти на немеханично действие. Липсата на механика отваря повече възможности за ентусиастите в електрониката да направят реле със солидни състояния със собствените си ръце за лична употреба. Нека разгледаме по-подробно тази възможност.

Съдържание
  1. Конструкция и принцип на TTR
  2. Как работи спътниково реле
  3. Разнообразие на твърдотелни превключватели
  4. Как да направите ТТП със собствените си ръце
  5. Електронни компоненти за изготвяне на схемата
  6. Проверка на събраната схема за обработваемост
  7. Монолитно устройство
  8. Подготовка на съединението и пълнеж на тялото
  9. Видео практика за производство на ТТП със собствените си ръце

Проектиране и принцип на TTR

\ t

Ако по-голямата част от такава електроника традиционно съдържа движещи се части от контактни групи, релето в твърдо състояние няма такива части. Превключването на веригата на устройството се извършва по принципа на електронния ключ. А ролята на електронните ключове обикновено се извършва от полупроводници, вградени в тялото на релето - силови транзистори, полустори, тиристори.

Преди да се опитаме да направим самостоятелно реле на твърдо състояние, логично е да се запознаем с основния дизайн на такива устройства, за да разберем принципа на тяхното функциониране.

Промишлено производство на твърдотелни релета с различни конфигурации, проектирани при различни условия на практическо приложение. Голям избор на модификации

Като част от строго проучване на изделиетонезабавно трябва да се подчертае предпочитаната страна на TTR:

  • превключване на мощен товар;
  • висока скорост на превключване;
  • идеална галванична връзка;
  • способността за бързо задържане на високо претоварване.

Сред механичните структури не е възможно да се намерят релета с подобни параметри. Като цяло, предимствата на механичните братя и сестри в твърдотелните релета се изразяват в голям списък.

Две електронни устройства функционално осигуряват превключване на вериги: лявата е направена на базата на твърдо тяло, в дясно е традиционна механична комутационна система

.

Работните условия за ТТП на практика не ограничават използването на тези устройства. Освен това, липсата на движещи се механични детайли благоприятно влияе върху продължителността на обслужващите устройства. Така че има всички основи да се направи твърдотелни релета - за сглобяване на устройството със собствените си ръце.

Въпреки това, в името на справедливостта, заедно с положителните моменти, е необходимо да се отбележат свойствата на релето, които се характеризират като недостатъци. Така, за работата на мощни устройства, като правило, е необходим допълнителен компонент на конструкцията, който е предназначен да осигурява топлина.

В случай на комутация на мощно натоварване на реле на твърдо състояние, почти винаги се допълва от мощни охлаждащи радиатори. Този момент донякъде усложнява използването на ТТП

Охладителните радиатори полупроводникови релета имат габаритни размери, няколко пъти по-големи от размера на ТТП, което намалява удобството и рационалносттаинсталация.

TTR устройствата по време на работа (в затворено състояние) дават обратен ток на утечка и показват нелинейна амплитуда на напрежението. Не всички твърдотелни релета могат да се използват без ограничения в характеристиките на включените напрежения.

Конструкция за използване само в електрически вериги, където захранването се извършва чрез постоянен ток. Обикновено тези устройства разграничават малки размери и ниска комутационна мощност

Някои видове устройства са предназначени да превключват само DC. Въвеждането на твърдотелни релета във веригата обикновено изисква използването на допълнителни мерки, насочени към блокиране на неверни положителни резултати.

Как работи спътниково реле

Управляващият сигнал (обикновено ниско напрежение, получен, например, от контролния контролер) се подава към светодиода за оптоелектронно свързване, присъстващ в схемата на ТТР. Светодиодът започва да излъчва светлина към фотодиода, който от своя страна се отваря и започва да предава ток.

Общата схема на ТПР ясно показва как функционира електронното устройство: 1 - източник на управляващо напрежение; 2 - оптрон в корпуса на релето; 3 - източник на ток на натоварване; 4 - натоварване

Токът, преминаващ през фотодиода, влиза в контролния електрод на транзистора или тиристора на ключа. Ключът се отваря, затваря веригата на товара.

Така функционира превключващата функция на уреда. Цялата електроника е традиционно затворена в монолитно тяло. Всъщност, така устройството се нарича твърдо реле.

Разнообразие на твърдотелни превключватели

Всички съществуващи устройства могат да се разделят на групи въз основа на категорията на свързания товар, характеристиките на управлението и превключването на напрежението. По този начин се формират три групи:

  • Устройства, работещи в електрически вериги с постоянен ток.
  • Устройства, работещи в електрически вериги.
  • Разнообразни конструкции.
  • Първата група е представена от устройства с параметри на работните контролни напрежения 3 - 32 волта. Това е сравнително малка електроника, снабдена с LED индикация, способна да функционира без прекъсване при температури -35 /+ 75 ° С.

    Широкото приложение на електронно устройство за използване в еднофазна електрическа мрежа. Съществуват и други варианти на конструкции, но много по-рядко

    Втората група - устройства, предназначени за инсталиране в мрежи с променливо напрежение. Тук са представени ТТП проекти за монтаж в мрежи с променлив ток, управлявани от напрежение от 24 - 250 волта. Има устройства, способни да превключват натоварване с голяма мощност.

    Третата група - универсални устройства. Схематичният дизайн на този тип устройство поддържа ръчна настройка за употреба при различни условия.

    Ако се разчита на естеството на свързания товар, трябва да се откроят два типа полупроводникови АС релета: еднофазни и трифазни. И двата вида са предназначени за комутиране на доста мощен товар при ток от 10 - 75 А. В същото време, пиковите краткосрочни стойности на тока могат да достигнат стойности от 500А.

    Широко разпространена възможност за прилагане в трифазна електрическа мрежа. Често използван като линеен регулатор на мощни електрически нагреватели (TEN)

    Като товар превключването на твърдотелни релета може да бъде с капацитивни, резистивни, индуктивни вериги. Конструкцията на превключвателите не позволява ненужен шум, плавен контрол, например нагревателни елементи, лампи с нажежаема жичка, електрически двигатели.

    Надеждността на работата е достатъчно висока. Но в много отношения стабилността и дълготрайността на твърдотелните релета зависи от качеството на продуктите. По този начин устройствата, произведени под определена марка "Импулс", често имат кратък експлоатационен живот. От друга страна, продуктите на Schneider Electric не оставят причина за критики.

    Как да направите ТТП със собствените си ръце

    Като се има предвид конструктивната характеристика на устройството (монолитна), веригата няма да бъде направена на текстолитна плоскост, както е обичайно, а с монтирана инсталация.

    Така изглежда самостоятелно изработеният дизайн на реле на твърдо състояние. Да правиш нещо подобно е лесно. Необходими са ви само основни умения на електрониката и електричеството. Малки материални разходи

    Схематичните решения в тази посока могат да бъдат намерени много. Конкретната версия зависи от необходимата комутационна мощност и други параметри.

    Електронни компоненти за съставяне на веригата

    Списъкът на елементите на една проста схема за практическото разработване и изграждане на твърдотно реле със собствените си ръце е както следва:

  • Оптопара тип MOS3083.
  • Таймер тип VT139-800.
  • Транзистор серия KT209.
  • Резистори, ценерови диоди, светодиоди.
  • Всички тези електронни компоненти се смесват с монтирана инсталация в съответствие със следната схема:

    Схематична диаграма на реле за ниска мощност в твърдо състояние за самосглобяване. Малък брой части и просто шарнирно окачване позволяват безпроблемно огъване на веригата

    .

    Поради използването на оптрона MOS3083 в схемата за управление на сигнала за управление, стойността на входното напрежение може да варира от 5 до 24 волта.

    А за сметка на веригата, състояща се от стабилизатор и ограничителен резистор, тя се свежда до минимално възможния ток, преминаващ през контролния светодиод. Това решение осигурява дълъг живот на контролен светодиод.

    Проверка на събраната схема за работоспособност

    Събраната верига трябва да бъде проверена за изпълнение. Свържете с това напрежението на 220 волта натоварване във веригата на превключване през симистора не е задължително. Достатъчно, за да се свържат паралелно с превключващата линия на курсора на измервателния уред - тестер.

    Проверка на работата на релето в твърдо състояние с помощта на измервателно устройство. Ако управляващото напрежение се подава към входа на устройството, превключвателят на сисмистора трябва да бъде отворен

    Режимът на измерване на тестера трябва да бъде настроен на "mΩ" и захранване (5-24V) към веригата на генериране на управляващо напрежение. Ако всичко работи правилно, тестерът трябва да покаже разлика в съпротивлението от "mΩ" до "kOm".

    Монолитно устройство

    Под основата на корпуса на бъдещото реле се изисква плоча от алуминий с дебелина 3-5 мм. Размерите на табелата са некритични, но трябва да отговарят на условията за ефективно отвеждане на топлината от разпределителния вал при нагряване на този електронен елемент.

    Рамка за пълнене на тялото на бъдещия инструмент. Изработени от картон или други подходящи материали. На алуминиева подложка се фиксира с универсално лепило

    Повърхността на алуминиевата плоча трябва да бъде равна. В допълнение, е необходимо да се справят и двете страни - да го почистите с фина кожа, да се полира.

    На следващия етап подготвената плоча е оборудвана с "кофраж" - по периметъра на границата се поставя твърд картон или пластмаса. Трябва да има особена кутия, която в бъдеще ще бъде пълна с епоксидна смола.

    Вътрешно създаденото шкаф съдържа сглобена електронна схема "чадър" на релето в твърдо състояние. На повърхността на алуминиева плоча има само симистор.

    Фиксиране на сомистора върху алуминиева облицовка. Основното условие - този електронен компонент трябва да се притисне плътно към металната основа. Само това гарантира висококачествена топлинна помпа и надеждност

    .

    Никакви други части и проводници на веригата не трябва да докосват алуминиевата основа. Резисторът се прилага към алуминий от частта на корпуса, която е предназначена за монтаж на радиатора.

    Използва се топлопроводяща паста върху повърхността на допира на корпуса на цимидист и алуминиева основа. Някои маркиСемистори с неизолиран анод трябва непременно да се поставят през слюда.

    Възможността за поставяне на курсора върху основата, използвайки занитване. На обратната страна нитът е сплескан с повърхността на субстрата

    Шимисторът трябва да се притисне плътно към основата с някакъв вид товар и да се излее по периметъра с епоксидно лепило или да се закрепи по някакъв начин, без да се нарушава шлифоването на гърба на основата (например с нит).

    Подготовка на съединението и напълване на кутията

    Необходимо е да се приготви смесена смес за производството на твърдо тяло от електронно устройство. Съставът на смес от съединение се получава на базата на два компонента:

  • Епоксидна смола без втвърдител.
  • Алабастър на прах.
  • Благодарение на добавянето на алабастър, капитанът решава едновременно два проблема - той получава изчерпателно количество от пълнежната смес при номинална консумация на епоксидна смола и създава запълване с оптимална консистенция.

    Сместа трябва да се разбърка добре, след което може да се добави втвърдител и отново да се разбърка добре. След това внимателно излейте шарнирния монтаж вътре в картонената кутия със съставна смес.

    Това прилича на готов пример на твърдо реле, което се сглобява от собствените си ръце. Донякъде необичайно и не много представителен, но доста надежден

    Запълването се извършва до горното ниво, оставяйки само част от главата на контролния светодиод на повърхността. Първоначално повърхността на съединението може да изглежда не съвсем гладка, но след известно време картината ще се промени.Остава само да се чака пълното втвърдяване на леенето.

    По същество можете да приложите всеки подходящ формовъчен разтвор. Основният критерий - съставът на наводненията не трябва да бъде проводим, плюс добра степен на твърдост на формоването трябва да се образува след замразяване. Корпусът на релето в твърдо състояние е вид електронна защита срещу случайни физически повреди.

    Видеоуроци по ръцете на ТТП

    Този видеоклип показва как могат да се извършват релетата в твърдо състояние въз основа на кои електронни компоненти. Авторът говори за всички детайли от практиката на производство, с които лично се е сблъскал при производството на електронен ключ.

    Видеозапис за проблем, който може да възникне след закупуването на еднофазен TTR от продавачи от Китай. По пътя се провежда своеобразен преглед на превключващото устройство.

    Независимо производство на твърдотелни релета е възможно решение, но по отношение на продукти с ниско напрежение, които консумират относително ниска мощност. По-мощните и високоволтови устройства са трудни за изпълнение със собствените си ръце. Да, и тази цена на финансирането ще струва същата сума, която се оценява от фабричното копие. Така че ако е необходимо, е по-лесно да се купи готов индустриален уред.