Halbleiterrelaisschaltung: Empfehlungen zum Zusammenbau des Geräts mit eigenen Händen und Anweisungen zum Anschließen

Sogar ein unerfahrener Funkamateur ist in der Lage, ein Halbleiterrelais zusammenzubauen. Dieses Gerät basiert auf Halbleiter-Funkkomponenten. Leistungsschalter werden auf Thyristoren, Transistoren oder Triacs montiert. Um mit Ihren eigenen Händen eine Halbleiterrelaisschaltung herzustellen, sollten Sie das Funktionsprinzip und die Merkmale des Anschlusses des Geräts kennenlernen. Als Ergebnis kann es verwendet werden, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit der elektrischen Schaltung zu verbessern.

Vorteile und Nachteile

Im Gegensatz zu anderen Relaistypen haben Halbleiterrelais keine beweglichen Kontakte. Das Schalten von Stromkreisen in diesem Gerät erfolgt nach dem Prinzip eines elektronischen Schlüssels auf Halbleitern. Damit bei der Erstellung eines Halbleiterrelais keine Probleme auftreten, ist es erforderlich, das Funktionsprinzip des Geräts und seinen Aufbau zu verstehen.

Es lohnt sich jedoch, zunächst die wichtigsten Vorteile zu beschreiben:

• Die Fähigkeit, starke Lasten zu schalten.
• Die Umschaltung erfolgt mit hoher Geschwindigkeit.
• Hochwertige galvanische Trennung.
• Kann in kurzer Zeit schweren Überlastungen standhalten.

Kein mechanisches Relais hat die gleichen Parameter. Der Einsatzbereich des Solid State Relais (SSR) ist praktisch unbegrenzt. Das Fehlen beweglicher Elemente in der Struktur erhöht die Lebensdauer des Geräts erheblich. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass das gerät hat nicht nur vorteile. Einige der Eigenschaften des SSR sind Nachteile. Beim Betrieb von leistungsstarken Geräten wird es beispielsweise erforderlich, ein zusätzliches Element zum Abführen von Wärmeenergie zu verwenden.

Oft überschreiten die Abmessungen des Kühlers die Abmessungen des Relais selbst erheblich. In einer solchen Situation ist die Installation des Geräts etwas schwierig. Bei geschlossenem Gerät tritt ein Ableitstrom auf, was zum Auftreten einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie führt. Daher sollte bei der Verwendung von SSR auf die Eigenschaften der geschalteten Spannungen geachtet werden. Einige Gerätetypen können nur in Gleichstromnetzen betrieben werden. Beim Anschluss eines Solid-State-Relais an einen Stromkreis ist ein Schutz gegen Fehlalarme erforderlich.

Gerätetypen

Halbleiterrelais können nach bestimmten Parametern in mehrere Gruppen eingeteilt werden. Am häufigsten wird die Kategorie der angeschlossenen Last zur Klassifizierung dieser Geräte sowie die Methode zur Überwachung und Schaltung der Spannung verwendet. Somit gibt es 3 Arten von Relais:

• Geräte, die in Gleichstromkreisen arbeiten.
• Schalter für Wechselstromkreise.
• Universelle Relais.

Die erste Gruppe umfasst Halbleiterrelais mit Schaltspannungen von 3-32 V. Sie haben kleine Abmessungen, sind mit LED-Anzeige ausgestattet und können im Temperaturbereich von -35 bis 75 Grad effektiv arbeiten. Die Vertreter der zweiten Kategorie sind Schalter, die für den Betrieb in Wechselstromkreisen mit einer Spannung von 24-220 V ausgelegt sind. Universalgeräte können sich manuell an die Verwendung unter bestimmten Bedingungen anpassen.

Wenn wir Geräte nach der Art der angeschlossenen Last klassifizieren, können wir 2 Arten von Geräten unterscheiden, die in Wechselstromnetzen arbeiten - ein- und dreiphasig. Mit ihrer Hilfe können Sie eine ziemlich hohe Last bei einer Stromstärke von 10-75 A steuern. Es lohnt sich auch, auf die elektrischen Spitzenstromanzeigen zu achten, die 500 A erreichen können.

Halbleiterschalter können in verschiedenen Arten von Schaltungen verwendet werden, beispielsweise kapazitiv oder ohmsch. Ihr Design ermöglicht es Ihnen, Geräusche während des Betriebs zu beseitigen und eine reibungslose Steuerung von Antrieben, beispielsweise Elektromotoren oder Lampen, zu erreichen. Halbleiterrelais sind sehr zuverlässig, aber die Lebensdauer der Geräte hängt in vielerlei Hinsicht vom Hersteller ab.

Herstellungsempfehlungen

Entsprechend den Konstruktionsmerkmalen sollte die Geräteschaltung nicht auf einem Textolithen, sondern mit einer Klappbefestigung montiert werden. Es gibt einige Schaltungslösungen., und die gewünschte sollte in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, beispielsweise der Schaltleistung, ausgewählt werden.

Elektronische Komponenten und Funktionsprüfung

Betrachten Sie als Beispiel eine einfache Schaltung.

Die Verwendung des optischen Paars MOS3083 ermöglicht die Erzeugung eines Steuersignals, dessen Eingangsspannung im Bereich von 5-24 V liegt. Um die Lebensdauer der AL307A LED zu verlängern, wird eine Schaltung in die Schaltung eingefügt, die aus einem Widerstand und einer Zenerdiode besteht. Es wird nicht schwierig sein, alle elektronischen Gegenstände zu finden. Die aufgebaute Schaltung muss auf Funktionsfähigkeit überprüft werden.

Dazu können Sie keine Spannung von 220 V an den Stromkreis anschließen, sondern beschränken sich darauf, den Tester parallel zur Steuerleitung des Triacs zu schalten. Am Messgerät müssen Sie zunächst den Modus "mOhm" auswählen und den Steuerspannungs-Erzeugungsabschnitt mit 5-24 V versorgen. Bei korrekter Schaltung zeigt der Tester die Widerstandsdifferenz im Bereich mΩ-kΩ an.

Karosseriedesign

Die Basis des selbstgebauten Halbleiterrelais wird eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 3 bis 5 mm sein. Die Abmessungen der Platte sind nicht von grundlegender Bedeutung, und bei der Auswahl eines Materials müssen nur die Bedingungen für eine qualitativ hochwertige Wärmeabfuhr vom Triac berücksichtigt werden. Es ist auch zu beachten, dass die Oberfläche des Untergrunds eben sein muss und zuerst beidseitig mit feinem Schleifpapier gereinigt werden muss.

Der nächste Schritt besteht darin, einen Rand aus Kunststoff oder dicker Pappe um den Umfang der Platte zu installieren. Das Ergebnis sollte eine Kiste sein, die dann mit Epoxy gefüllt wird. Im Inneren des Gehäuses ist eine mittels Aufputzmontage aufgebaute Relaisschaltung eingebaut. In diesem Fall sollte sich nur ein Triac auf der Aluminiumplatte befinden.

Um den Wärmeableitungsprozess zu verbessern, sollten Sie Wärmeleitpaste verwenden und diese über die gesamte Kontaktfläche der Aluminiumbasis und des Halbleiterelements verteilen. Es sollte auch daran erinnert werden, dass bei einigen Triacs die Anode nicht isoliert ist und sie nur durch ein Glimmersubstrat installiert werden.

Füllen mit Masse

Um die Mischung herzustellen, benötigen Sie Alabaster und Epoxid ohne Härter. Durch die Verwendung von Alabaster können Sie zwei Probleme gleichzeitig lösen - eine Mischung mit idealer Konsistenz wird hergestellt und eine ausreichende Menge an Lösung mit einem minimalen Verbrauch an Epoxidharz erhalten. Bei der Zubereitung wird die Masse gut durchmischt, danach kann der Härter zugegeben und erneut gemischt werden.

Danach wird der erstellte Stromkreis sorgfältig bis zur oberen Ebene mit Masse gefüllt, sodass nur ein Teil des Kontroll-LED-Kopfes auf der Oberfläche verbleibt. Bei der Konstruktion des Halbleiterschaltergehäuses kann jede zum Gießen geeignete Lösung verwendet werden. Das einzige Kriterium bei der Auswahl der Zutaten ist die fehlende Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten.

Ein selbstgebautes SSR ist eine gute Wahl für den Anschluss an Niederspannungskreise mit niedriger Leistung. Das Sammeln leistungsstärkerer Geräte, die für hohe Spannungen ausgelegt sind, ist unpraktisch. Solche Schaltungen sind sehr komplex und es ist besser, ein fertiges Gerät zu kaufen.