Instruktioner til montering af et solid state relæ gør det selv

Solid state relay (TTR) er en enhed fra en række elektroniske komponenter til ikke-mekanisk handling. Manglen på mekanik åbner flere muligheder for elektronikelskere at gøre et solid state-relæ gør det selv til personlig brug.

Overvej denne mulighed mere detaljeret.

Design og funktionsprincip TTR

Hvis det meste af denne elektronik traditionelt indeholder bevægelige dele af kontaktgrupper, har solid state-relæet ingen sådanne dele overhovedet. Kredsløbskredsløbsenhed udføres på princippet om en elektronisk nøgle. Og rollen som elektroniske afbrydere udføres normalt af halvledere indbygget i relæets strømtransistorer, triacer og tyristorer.

Før du forsøger at lave et solid-state relæ uafhængigt, er det logisk at lære det grundlæggende design af sådanne enheder at kende, for at forstå princippet om deres drift.

Inden for rammerne af en grundig undersøgelse af enheden er det straks nødvendigt at udpege præferencesiderne af TTP:

• skift af kraftig belastning;
• høj omskiftningshastighed;
• Ideel galvanisk isolation;
• evnen til kortvarigt at holde høj overbelastning.

Blandt de mekaniske strukturer til at finde et relæ med lignende parametre er det virkelig ikke muligt. Generelt udtrykkes fordelene ved mekaniske modstykker i solid-state relæer i en imponerende liste.

Driftsbetingelserne for TTR begrænser ikke brugen af ​​disse enheder. Derudover påvirker fraværet af bevægelige mekaniske dele positivt udstyrets levetid. Så der er al mulig grund til at tage et solid state-relæ - at montere enheden med egne hænder.

Men i retfærdighed sammen med de positive aspekter bør relæets egenskaber, der er karakteriseret som ulemper, noteres. Så for driften af ​​høj effektenheder er der som regel brug for en ekstra komponent af strukturen, som er designet til at fjerne varme.

Radiatorer til køling af solid state relæer har overordnede dimensioner flere gange større end TTR, hvilket reducerer installationens bekvemmelighed og effektivitet.

Under drift (i lukket tilstand) giver TTR-enhederne en omvendt lækstrøm og viser en ikke-lineær strømspændingsegenskab. Ikke alle solid-state relæer er tilladte til brug uden begrænsninger i egenskaberne for spændingsspændinger.

Separate typer enheder er designet til at skifte kun likestrøm. Indførelsen af ​​solid state relæer i kredsløbet kræver normalt anvendelse af yderligere foranstaltninger med det formål at blokere falske alarmer.

Solid state relæer kan ofte findes generelt. lejlighed elektrisk panel.

Hvordan virker et solid state relæ?

Kontrolsignalet (som regel en lavspændingsspænding, der kommer fra for eksempel styreenheden) tilføres LED'en til et optoelektronisk par, der er til stede i TTP-kredsløbet. LED'en begynder at udstråle lys mod fotodioden, som igen åbner og begynder at passere nuværende.

Strømmen, der passerer gennem fotodioden, kommer til kontrolelektroden af ​​nøgletransistoren eller tyristoren. Nøglen åbner, lukker belastningskredsløbet.

Sådan virker instrumentskiftfunktionen. All elektronik er traditionelt indesluttet i en monolitisk sag. Faktisk kaldes anordningen derfor et solid state-relæ.

Og hvordan man forbinder et solid state relæ kan læses ind dette materiale.

Typer af Solid State Switches

Hele det eksisterende udvalg af enheder kan opdeles i grupper, baseret på kategorien af ​​plug-in-belastning, funktioner i styrings- og spændingsspændinger.

Således er der i alt tre grupper:

1. Enheder, der opererer i DC-kredsløb.
2. Enheder, der arbejder i AC-kredsløb.
3. Universal designs.

Den første gruppe er repræsenteret af instrumenter med parametrene for driftsstyrespændinger på 3-32 volt. Dette er en relativt lille elektronik, udstyret med LED display, der kan fungere uden afbrydelse ved temperaturer på -35 / +75 ºі.

Den anden gruppe - enheder designet til installation i AC-netværk. Her er TTR's designs til installation i AC-netværk, styret af en spænding på 24-250 volt. Der er enheder, der kan skifte høje strømbelastninger.

Den tredje gruppe er universelle enheder. Kredsløb af denne type enhed understøtter manuel konfiguration til brug under visse forhold.

Hvis du starter med karakteren af ​​den tilsluttede belastning, skal du skelne mellem to typer af solid state AC relæer: enfaset og trefaset. Begge typer er designet til at skifte en tilstrækkelig kraftig belastning ved strømme på 10 - 75 A. I dette tilfælde kan de maksimale kortvarige nuværende værdier nå værdier på 500 A.

Kapacitive, resistive og induktive kredsløb kan fungere som en belastning skiftet af solid state relæer. Switch-design giver mulighed for uden jævn støj at styre for eksempel varmeelementer, glødelamper og elmotorer.

Arbejdets pålidelighed er tilstrækkeligt høj. Men i mange henseender afhænger stabiliteten og holdbarheden af ​​solid state relæer på produktkvaliteten af ​​produkter. Indretninger fremstillet under et bestemt mærke "Impuls" er således ofte mærket med en kort levetid.

På den anden side forlader Schneider Electric produkter ingen grund til kritik.

Hvordan laver TTR det selv?

I betragtning af enhedens designfunktion (monolit) er kredsløbet ikke monteret på et tekstolitkort, som det er almindeligt, men ved montering.

Circuit løsninger i denne retning kan findes mange. Den specifikke mulighed afhænger af den nødvendige switching power og andre parametre.

Elektroniske komponenter til kredsløbssamling

Listen over elementer af en simpel ordning til praktisk udvikling og konstruktion af et solid state relay gør-det-selv:

1. Optopara type MOS3083.
2. Triac type VT139-800.
3. Transistor KT209 serie.
4. Modstande, Zener diode, LED.

Alle specificerede elektroniske komponenter er loddet ved montering i henhold til følgende skema:

På grund af brugen af ​​optokoblet MOS3083 i styresignalets konditionsskreds kan indgangsspændingen variere fra 5 til 24 volt.

Og på grund af kæden, der består af en Zener-diode og en begrænsende modstand, reduceres den strøm, der passerer gennem styre-LED'en, til det mindste mulige. En sådan løsning sikrer en lang levetid for kontrol LED.

Kontrol af den samlede ordning for ydeevne

Det samlede kredsløb skal kontrolleres for funktionsdygtighed. Tilslut, mens belastningsspændingen på 220 volt i koblingskredsløbet gennem triac er valgfri. Det er nok at tilslutte en måleenhed - tester parallelt med triacens koblingslinje.

Målerens tilstand af testeren skal indstilles til "MOhm" og strømforsyning (5-24V) til styrespændingsgenereringskredsløbet. Hvis alt fungerer korrekt, skal testeren vise forskellen i modstand fra "MΩ" til "KΩ".

Enhed i den monolitiske sag

Under bunden af ​​fremtidens krop vil solid state-relæet kræve en plade af aluminium med en tykkelse på 3-5 mm. Pladens dimensioner er ikke kritiske, men skal overholde betingelserne for effektiv fjernelse af varme fra triacet, når dette elektroniske element opvarmes.

Aluminiumpladens overflade skal være flad. Derudover er det nødvendigt at behandle begge sider - rent med fint sandpapir, poleret.

I den næste fase er den forberedte plade forsynet med "forskalling" - en kant af karton eller plast limes langs omkredsen. Det skal gøre en slags kasse, som senere bliver fyldt med epoxyharpiks.

Et elektronisk kredsløb af et solid state relæ monteret af et "baldakin" er anbragt inde i boksen. På overfladen af ​​aluminiumpladen passer kun en triac.

Ingen andre dele og ledere af kredsløbet bør røre aluminiumsunderlaget. Triacet påføres aluminiumet med den del af kroppen, der er beregnet til montering på radiatoren.

Varmeledende pasta skal anvendes i kontaktområdet mellem triachuset og aluminiumsubstratet. Nogle mærker af triacs med uisoleret anode skal installeres gennem en glimmerpakning.

Triacet skal presses tæt på bunden med en slags belastning og hældes rundt om perimeteren med epoxylim eller sikres på en eller anden måde uden at bryde overfladen af ​​substratets bagside (f.eks. Med nitte).

Fremstilling af forbindelsen og hældning af legemet

Under fremstillingen af ​​en solid krop af en elektronisk enhed skal du lave en sammensat blanding. Sammensætningen af ​​forbindelsesblandingen fremstilles på basis af to komponenter:

1. Epoxy uden hærder.
2. Alabaster pulver.

Takket være tilføjelsen af ​​alabaster løser mesteren to problemer på én gang - han får et udtømmende volumen af ​​påfyldningsforbindelsen ved det nominelle forbrug af epoxyharpiks og skaber en fyldning af den optimale konsistens.

Blandingen skal blandes grundigt, hvorefter man kan tilsætte en hærder og blandes grundigt igen. Dernæst hæld den "monterede" installation forsigtigt inde i papkassen oprettet forbindelse.

Fyld gør til øverste niveau, idet der kun på overfladen efterlades en del af hovedet på kontrol LED. Indledningsvis kan overfladen af ​​forbindelsen ikke se helt glat ud, men efter et stykke tid vil billedet ændre sig. Det er kun at vente på den fuldstændige størkning af støbningen.

Faktisk kan du anvende ethvert egnet til støbningsløsninger. Hovedkriteriet er, at støbepræparatet ikke bør være elektrisk ledende, plus en god grad af støbestivhed bør dannes efter størkning. Kastehuset af et solid state relæ er en slags elektronisk kredsløbs beskyttelse mod utilsigtet fysisk skade.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Denne video viser hvordan og på grundlag af eventuelle elektroniske komponenter kan lave et solid state relæ. Forfatteren fortæller klart om alle detaljerne i fremstillingspraksis, som han personligt oplevede i produktionen af ​​en elektronisk switch:

Video om det problem, der kan opstå efter erhvervelsen af ​​enfaset TTP fra sælgere fra Kina. Undervejs gennemfører han en særlig anmeldelse af omskifterenheden:

Uafhængig produktion af solid state relæer er en ret mulig løsning, men med hensyn til produkter til lavspændingsbelastninger, som forbruger relativt lav effekt.

Mere kraftfulde og højspændingsapparater gør det selv svært. Og dette venture på finansiering vil koste det samme beløb som fabrikskopien. Så om nødvendigt er det lettere at købe en færdig industriel enhed.

Hvis du har spørgsmål om samling af et solid state-relæ, så spørg dem i blokken med kommentarer, og vi vil forsøge at give dem et meget klart svar. Du kan også dele oplevelsen af ​​selvfremstillingsrelæ eller give værdifulde oplysninger om emnet i artiklen.