Anche un radioamatore alle prime armi è in grado di assemblare un relè a stato solido. Questo dispositivo è basato su componenti radio a semiconduttore. Gli interruttori di alimentazione sono montati su tiristori, transistor o triac. Per realizzare un circuito relè a stato solido con le tue mani, vale la pena scoprire il principio di funzionamento e le caratteristiche del collegamento del dispositivo. Di conseguenza, può essere utilizzato per migliorare l'affidabilità e la sicurezza del circuito elettrico.
Contenuto
- Vantaggi e svantaggi
- Tipi di dispositivi
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Raccomandazioni di produzione
- Componenti elettronici e controllo funzionale
- Design del corpo
- Ripieno di composto
Vantaggi e svantaggi
A differenza di altri tipi di relè, i relè a stato solido sono privi di contatti mobili. La commutazione dei circuiti elettrici in questo dispositivo viene eseguita secondo il principio di una chiave elettronica realizzata su semiconduttori. In modo che durante la creazione di un relè a stato solido non ci siano problemi, è necessario comprendere il principio di funzionamento del dispositivo e il suo design.
Tuttavia, vale la pena iniziare descrivendo i suoi principali vantaggi:
- La capacità di commutare carichi potenti.
- La commutazione avviene ad alta velocità.
- Isolamento galvanico di alta qualità.
- In grado di sopportare gravi sovraccarichi in breve tempo.
Nessun relè meccanico ha gli stessi parametri. L'area di applicazione del relè a stato solido (SSR) è praticamente illimitata. L'assenza di elementi mobili nella struttura aumenta significativamente la durata del dispositivo. Tuttavia, va ricordato che il dispositivo non ha solo vantaggi. Alcune delle proprietà dell'SSR sono svantaggi. Ad esempio, durante il funzionamento di dispositivi potenti, diventa necessario utilizzare un elemento aggiuntivo per rimuovere l'energia termica.
Spesso le dimensioni del radiatore superano significativamente le dimensioni del relè stesso. In una situazione del genere, l'installazione del dispositivo è alquanto difficile. Quando il dispositivo è chiuso, c'è una corrente di dispersione, che porta alla comparsa di una caratteristica corrente-tensione non lineare. Pertanto, quando si utilizza l'SSR, è necessario prestare attenzione alle caratteristiche delle tensioni commutate. Alcuni tipi di dispositivi sono in grado di funzionare solo su reti DC. Quando si collega un relè a stato solido a un circuito, è necessario fornire mezzi di protezione contro i falsi allarmi.
Tipi di dispositivi
I relè allo stato solido possono essere suddivisi in diversi gruppi in base a determinati parametri. Molto spesso, la categoria del carico collegato viene utilizzata per classificare questi dispositivi, nonché il metodo di monitoraggio e commutazione della tensione. Esistono quindi 3 tipi di relè:
- Dispositivi operanti in circuiti DC.
- Interruttori per circuiti AC.
- Relè universali.
Il primo gruppo comprende SSR con tensioni di commutazione di 3-32 V. Hanno dimensioni contenute, sono dotati di indicazione LED e possono operare efficacemente nell'intervallo di temperatura da -35 a 75 gradi. I rappresentanti della seconda categoria sono interruttori progettati per funzionare in circuiti CA a una tensione di 24-220 V. I dispositivi universali possono essere regolati manualmente per l'uso in condizioni specifiche.
Se classifichiamo i dispositivi in base alla natura del carico collegato, possiamo distinguere 2 tipi di dispositivi che operano in reti a corrente alternata: mono e trifase. Con il loro aiuto, puoi controllare un carico abbastanza elevato con una corrente di 10-75 A. vale anche la pena prestare attenzione agli indicatori di corrente elettrica di picco, che sono in grado di raggiungere 500 A.
Gli interruttori a stato solido possono essere utilizzati in vari tipi di circuiti, come capacitivi o resistivi. Il loro design consente di eliminare il rumore durante il funzionamento e di ottenere un controllo regolare degli azionamenti, ad esempio motori elettrici o lampade. Gli SSR sono altamente affidabili, ma per molti aspetti la durata dei dispositivi dipende dal produttore.
Raccomandazioni di produzione
In conformità con le caratteristiche del progetto, il circuito del dispositivo deve essere assemblato non su un textolite, ma utilizzando un montaggio a cerniera. Ci sono alcune soluzioni circuitali., e quello desiderato dovrebbe essere selezionato in base a vari parametri, ad esempio la potenza di commutazione.
Componenti elettronici e controllo funzionale
Ad esempio, considera un circuito semplice.
L'utilizzo della coppia ottica MOS3083 consente di generare un segnale di controllo, la cui tensione di ingresso è nell'intervallo 5-24 V. Per prolungare la vita del LED AL307A, viene introdotto nel circuito un circuito, costituito da una resistenza e un diodo zener. Trovare tutti gli articoli elettronici non sarà difficile. Il circuito assemblato deve essere controllato per l'operatività.
Per fare ciò, non è possibile collegare una tensione di 220 V al circuito, ma limitarsi a collegare il tester in parallelo alla linea di controllo del triac. Sul dispositivo di misurazione, è necessario prima selezionare la modalità "mOhm" e applicare l'alimentazione a 5-24 V alla sezione di generazione della tensione di controllo. Se il circuito è stato assemblato correttamente, il tester mostrerà la differenza di resistenza nell'intervallo mΩ-kΩ.
Design del corpo
La base di un relè a stato solido fatto in casa sarà una piastra di alluminio con uno spessore da 3 a 5 mm. Le dimensioni della piastra non sono di fondamentale importanza e, quando si sceglie un materiale, è necessario tenere conto solo delle condizioni per la rimozione del calore di alta qualità dal triac. Va inoltre ricordato che la superficie della base deve essere piana e deve essere preventivamente pulita con carta vetrata fine su entrambi i lati.
Il prossimo passo è installare un bordo in plastica o cartone spesso attorno al perimetro della piastra. Il risultato dovrebbe essere una scatola, che viene poi riempita con resina epossidica. All'interno della custodia è installato un circuito relè assemblato mediante montaggio superficiale. In questo caso, sulla piastra di alluminio dovrebbe essere posizionato solo un triac.
Per migliorare il processo di dissipazione del calore, è necessario utilizzare grasso termico, posizionandolo sull'intera area di contatto della base in alluminio e dell'elemento semiconduttore. Va inoltre ricordato che per alcuni triac l'anodo non è isolato e vengono installati solo attraverso un substrato di mica.
Ripieno di composto
Per fare la miscela, avrai bisogno di alabastro e resina epossidica senza indurente. L'uso dell'alabastro consente di risolvere due problemi contemporaneamente: viene creata una miscela di consistenza ideale e si ottiene una quantità sufficiente di soluzione con un consumo minimo di resina epossidica. Durante la preparazione, il composto viene accuratamente miscelato, dopodiché l'indurente può essere aggiunto e nuovamente miscelato.
Successivamente, il circuito creato viene accuratamente riempito di composto al livello superiore, lasciando solo una parte della testina del LED di controllo sulla superficie. Qualsiasi soluzione adatta alla fusione può essere utilizzata nella costruzione dell'alloggiamento dell'interruttore a stato solido. L'unico criterio nella scelta degli ingredienti è la mancanza della capacità di condurre corrente elettrica.
Un SSR fatto in casa è una buona scelta per il collegamento a circuiti a bassa tensione a bassa potenza. La raccolta di dispositivi più potenti progettati per le alte tensioni è poco pratica. Tali circuiti sono molto complessi ed è meglio acquistare un dispositivo già pronto.
