Cieta stāvokļa relejs (TTR) ir ierīce, kas sastāv no virknes elektronisko komponentu, kas nav mehāniski. Mehānikas trūkums paver plašākas iespējas elektronikas cienītājiem, lai personīgai lietošanai izveidotu cietvielu relay do-it-yourself.
Apsveriet šo iespēju sīkāk.
Raksta saturs:
-
TTR konstrukcija un darbības princips
- Kā darbojas cietā stāvokļa relejs?
- Cietvielu pārslēgu veidi
-
Kā padarīt TTR to darīt pats?
- Elektroniskie komponenti ķēžu montāžai
- Savāktās shēmas pārbaude veiktspējai
- Monolīta korpusa ierīce
- Savienojuma sagatavošana un ķermeņa ielešana
- Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu
TTR konstrukcija un darbības princips
Ja lielākā daļa šīs elektronikas tradicionāli satur kontaktgrupu kustīgās daļas, cietvielu relei šādas daļas vispār nav. Ķēdes komutācijas ķēdes ierīce tiek veikta, izmantojot elektronisko atslēgu. Elektronisko slēdžu lomu parasti veic pusvadītāji, kas ir iebūvēti releja jaudas tranzistoru, triaku un tiristoru korpusā.
Pirms mēģināt veidot neatkarīgu releju patstāvīgi, ir loģiski iepazīties ar šādu ierīču pamata konstrukciju, lai izprastu to darbības principu.
Rūpnieciskā ražošana ražo dažādu konfigurāciju cietvielu relejus, kas paredzēti dažādiem praktiskās lietošanas nosacījumiem. Plašu izmaiņu izvēle
Veicot rūpīgu ierīces izpēti, nekavējoties ir jānorāda TTR priekšrocības:
- jaudīgas slodzes pārslēgšana;
- augsts pārslēgšanas ātrums;
- ideāla galvaniska izolācija;
- spēja īsi turēt augstu pārslodzi.
Starp mehāniskajām struktūrām, lai atrastu releju ar līdzīgiem parametriem, tas tiešām nav iespējams. Kopumā priekšrocības attiecībā uz mehāniskajiem kolektoriem cietvielu relejos tiek izteiktas iespaidīgā sarakstā.
Divas elektroniskas ierīces, kas funkcionāli nodrošina komutācijas ķēdes: kreisajā pusē tiek izgatavotas uz cietas konstrukcijas pamata, labajā pusē - tradicionālā mehāniskā komutācijas sistēma
TTR darbības nosacījumi praktiski neierobežo šo ierīču izmantošanu. Turklāt kustīgo mehānisko daļu trūkums labvēlīgi ietekmē ierīču kalpošanas laiku. Līdz ar to ir iemesls, lai tiktu pieņemts cietā stāvokļa relejs - lai savāktu ierīci ar savām rokām.
Tomēr taisnīgumā, kā arī pozitīvajos aspektos jāatzīmē releja īpašības, ko raksturo kā trūkumus. Tātad lieljaudas ierīču darbībai parasti ir nepieciešama papildu konstrukcijas sastāvdaļa, kas paredzēta siltuma noņemšanai.
Ja tiek pārslēgta jaudīga slodze, cietvielas versijas releju gandrīz vienmēr papildina spēcīgi dzesēšanas radiatori. Šis brīdis nedaudz sarežģī TTP izmantošanu
Radiatori cietvielu releju dzesēšanai ir kopējie izmēri vairākas reizes lielāki nekā TTR, kas samazina uzstādīšanas ērtumu un efektivitāti.
Darbības laikā (slēgtā stāvoklī) TTR ierīces nodrošina pretplūsmas strāvu un uzrāda nelineāru strāvas sprieguma raksturojumu. Ne visi cietvielu releji ir pieļaujami izmantot bez ierobežojumiem pārslēgto spriegumu īpašībās.
Konstrukcija izmantošanai tikai ķēdēs, kurās tiek nodrošināta līdzstrāvas jauda. Parasti šīs ierīces atšķiras ar maziem izmēriem un nelielu pārslēgšanas jaudu.
Atsevišķi ierīču veidi ir paredzēti, lai pārslēgtu tikai līdzstrāvu. Cietā stāvokļa releju ieviešana ķēdē parasti prasa papildu pasākumus, kuru mērķis ir bloķēt viltus trauksmes signālus.
Cietvielu stāvokļa relejus bieži var atrast vispār. dzīvokļa elektriskais panelis.
Kā darbojas cietā stāvokļa relejs?
Vadības signāls (parasti zemsprieguma spriegums, kas nāk, piemēram, no vadības kontrollera) tiek ievadīts optoelektroniskā pāra LED, kas atrodas TTP ķēdē. LED sāk izstarot gaismu pret fotodiodu, kas savukārt atveras un sāk iet strāvu.
Vispārējā TTR shēma, kas skaidri parāda, kā darbojas elektroniskās ierīces: 1 - vadības sprieguma avots; 2 - optisko savienotāju releja korpusā; 3 - slodzes strāvas avots; 4 - slodze
Strāva, kas iet caur fotodiodu, nonāk atslēgu tranzistora vai tiristora vadības elektrodā. Atveras taustiņš, aizver slodzes ķēdi.
Tādā veidā darbojas instrumentu pārslēgšanas funkcija. Visas elektronikas ir tradicionāli monolītas. Tādēļ ierīce tiek saukta par cietvielu.
Un kā var savienot cietā stāvokļa releju, var lasīt šo materiālu.
Cietvielu pārslēgu veidi
Visu esošo ierīču klāstu var iedalīt grupās, pamatojoties uz spraudņa kategoriju, vadības un komutācijas spriegumiem.
Tādējādi kopumā ir trīs grupas:
- Ierīces, kas darbojas līdzstrāvas ķēdēs.
- Ierīces, kas darbojas maiņstrāvas ķēdēs.
- Universālie modeļi.
Pirmo grupu pārstāv instrumenti ar darba vadības sprieguma parametriem no 3 līdz 32 voltiem. Tā ir salīdzinoši maza izmēra elektronika ar LED displeju, kas spēj darboties bez pārtraukuma temperatūrā -35 / +75 ºС.
Plaša elektroniskās ierīces izpilde vienfāzes elektrotīklā. Ir arī citi modeļi, bet daudz mazāk
Otra grupa - ierīces, kas paredzētas uzstādīšanai maiņstrāvas tīklos. Šeit ir TTR konstrukcijas uzstādīšanai maiņstrāvas tīklos, ko kontrolē 24 - 250 voltu spriegums. Ir ierīces, kas spēj pārslēgt lieljaudas slodzes.
Trešā grupa ir universālas ierīces. Šāda veida ierīces shēma nodrošina manuālu konfigurāciju izmantošanai noteiktos apstākļos.
Ja sākat no pieslēgtās slodzes rakstura, jums ir jānošķir divu veidu maiņstrāvas releji: vienfāzes un trīsfāzes. Abi veidi ir paredzēti, lai pārslēgtu pietiekami spēcīgu slodzi pie strāvas 10 - 75 A. Šādā gadījumā maksimālās īstermiņa strāvas vērtības var sasniegt 500 A vērtības.
Plaši izplatīta versija trīsfāžu elektrotīklā. Bieži izmanto kā lineāro regulatoru jaudīgiem elektriskajiem sildītājiem (TEN)
Kapacitīvās, rezistīvās un induktīvās ķēdes var darboties kā slodze, ko pārslēdz ar cietvielu relejiem. Pārslēgšanas konstrukcijas ļauj bez pārmērīga trokšņa vienmērīgi kontrolēt, piemēram, sildelementus, kvēlspuldzes un elektromotorus.
Darba uzticamība ir pietiekami augsta. Bet daudzējādā ziņā cietvielu reliņu stabilitāte un izturība ir atkarīga no produkcijas ražošanas kvalitātes. Tādējādi ierīces, kas ražotas ar noteiktu zīmolu „Impuls”, bieži vien ir iezīmētas ar īsu kalpošanas laiku.
No otras puses, Schneider Electric produktiem nav nekādu iemeslu kritikai.
Kā padarīt TTR to darīt pats?
Ņemot vērā ierīces konstrukcijas īpatnības (monolītu), ķēde nav samontēta uz teksta loksnes, kā tas ir ierasts, bet ar montāžu.
Tas izskatās kā mājās gatavots stikla releju dizains. Padarīt kaut ko līdzīgu šim nolūkam. Mums ir nepieciešamas tikai elektronikas inženiera un elektriķa pamatprasmes. Materiālās izmaksas ir nelielas
Risinājumu risinājumus šajā virzienā var atrast daudz. Konkrētā iespēja ir atkarīga no nepieciešamās pārslēgšanas jaudas un citiem parametriem.
Elektroniskie komponenti ķēžu montāžai
Vienkāršas shēmas elementu saraksts, lai praktiski attīstītu un konstruētu cietvielu relay do-it-yourself:
- MOS3083 tipa optrons.
- Triac tips VT139-800.
- Transistor KT209 sērija.
- Rezistori, Zenera diode, LED.
Visas norādītās elektroniskās sastāvdaļas tiek lodētas ar montāžu atbilstoši šādai shēmai:
Mazjaudas cietā releja shematiska diagramma savām rokām. Neliels skaits detaļu un vienkārša uzstādīšana ļauj ērti lodēt ķēdi.
Pateicoties optiskajam uztvērējam MOS3083 vadības signāla kondicionēšanas ķēdē, ieejas spriegums var svārstīties no 5 līdz 24 voltiem.
Un, pateicoties ķēdei, kas sastāv no Zenera diodes un ierobežojošā rezistora, strāva, kas iet caur vadības LED, tiek samazināta līdz minimumam. Šāds risinājums nodrošina ilgstošu kontroles LED kalpošanas laiku.
Savāktās shēmas pārbaude veiktspējai
Ir jāpārbauda samontētā ķēde, lai tā darbotos. Savienojiet, bet slodzes spriegums 220 voltos komutācijas ķēdē caur triac ir obligāts. Pietiek savienot mērīšanas ierīci - testeri, kas ir paralēli triac slēdža līnijai.
Cietā stāvokļa releja pārbaude ar mērīšanas ierīci. Ja ierīces ieejai tiek pieslēgts vadības spriegums, ir jāaizver triaka pāreja
Testera mērīšanas režīmam jābūt iestatītam uz „MOhm” un padeves jaudu (5-24V) vadības sprieguma ģenerēšanas ķēdei. Ja viss darbojas pareizi, testētājam jāparāda pretestības atšķirība no “MΩ” uz “KΩ”.
Monolīta korpusa ierīce
Nākamās cietā releja pamatnei būs nepieciešama alumīnija plāksne ar biezumu 3-5 mm. Plāksnes izmēri nav kritiski, bet tiem jāatbilst nosacījumiem, lai efektīvi noņemtu siltumu no triac, kad šo elektronisko elementu silda.
Rāmis nākotnes ierīces korpusa aizpildīšanai. Izgatavots no kartona sloksnes vai citiem piemērotiem materiāliem. Uz alumīnija pamatnes piestiprināta ar universālu līmi
Alumīnija plāksnes virsmai jābūt līdzenai. Turklāt ir nepieciešams apstrādāt abas puses - tīru ar smalku smilšpapīru, laku.
Nākamajā posmā sagatavotā plāksne ir aprīkota ar “veidņu” - pa perimetru tiek piestiprināta kartona vai plastmasas robeža. Tai būtu jāizveido sava veida kaste, kas vēlāk tiks piepildīta ar epoksīda sveķiem.
Kārbas iekšpusē ievieto cieto releju elektronisko ķēdi, ko montē “nojume”. Alumīnija plāksnes virsmā ir tikai triak.
Triac piestiprināšana pie alumīnija pamatnes. Galvenais nosacījums - šis elektroniskais komponents ir stingri jāpiestiprina pie metāla pamatnes. Tas ir vienīgais veids, kā nodrošināt augstas kvalitātes siltuma izlietni un uzticamu darbību.
Nevienai citai ķēdes daļai un vadītājam nav jāpieskaras alumīnija pamatnei. Triac tiek uzklāts uz alumīnija ar to ķermeņa daļu, kas paredzēta uzstādīšanai uz radiatora.
Siltumvadošā pasta jālieto saskares laukumā starp triakrās korpusu un alumīnija pamatni. Daži triaku zīmoli ar neizolētu anodu ir jāuzstāda caur vizlas starpliku.
Iespēja montēt triac uz pamatnes ar kniedēm. No otras puses, kniedes izlīdzinās ar pamatnes virsmu
Triak ir cieši jāspiež pie pamatnes ar kādu slodzi un jāpārklāj ap perimetru ar epoksīda līmi vai jāapstiprina kaut kādā veidā, nesalaužot pamatnes aizmugures virsmu (piemēram, ar kniedēm).
Savienojuma sagatavošana un ķermeņa ielešana
Elektroniskas ierīces cietā korpusa ražošanā jums būs jāizgatavo maisījuma maisījums. Kombinētais maisījums sastāv no divām sastāvdaļām:
- Epoksīds bez cietinātāja.
- Alabastra pulveris.
Pateicoties alabastra pievienošanai, kapteinis uzreiz atrisina divas problēmas - viņš iegūst pilnīgu pildījuma savienojuma daudzumu pie epoksīda sveķu nominālā patēriņa un rada optimālas konsistences piepildījumu.
Maisījums ir rūpīgi jāsamaisa, pēc tam jūs varat pievienot cietinātāju un kārtīgi samaisīt. Pēc tam maigi ielieciet uzstādīto montāžu kartona kastes iekšpusē, kas izveidots.
Izskatās, ka gatavs relejs, kas montēts ar roku, ir pabeigta. Nedaudz neparasts un ne pārāk reprezentatīvs, bet pietiekami uzticams
Piepildiet to augšējā līmenī, atstājot virsmas tikai daļu no vadības LED galvas. Sākotnēji savienojuma virsma var neizskatīties diezgan gluda, bet pēc kāda laika attēls mainīsies. Joprojām ir tikai jāgaida pilnīga liešanas cietināšana.
Faktiski, jūs varat piemērot jebkuru piemērotu liešanas risinājumiem. Galvenais kritērijs ir tāds, ka liešanas sastāvam nevajadzētu būt elektriski vadošam, un pēc cietēšanas jāveido laba liešanas pakāpe. Cieta releja lieta ir elektroniskās shēmas aizsardzība pret nejaušu fizisku bojājumu.
Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu
Šis videoklips parāda, kā un pamatojoties uz jebkuriem elektroniskiem komponentiem, var veidot cietvielu. Autors gudri stāsta par visām ražošanas prakses detaļām, ar kurām viņš personīgi saskārās, ražojot elektronisko slēdzi:
Video par problēmu, kas var rasties pēc vienfāzes TTP iegādes no Ķīnas pārdevējiem. Pa ceļam viņš veic savdabīgu pārskatu par pārslēgšanas ierīces ierīci:
Neatkarīga cietvielu releju ražošana ir diezgan iespējams risinājums, bet gan attiecībā uz zema sprieguma slodzes produktiem, kas patērē relatīvi mazu jaudu.
Spēcīgākas un augstsprieguma ierīces to dara grūti. Un šis finansējuma uzņēmums maksās tādu pašu summu kā rūpnīcas kopija. Tātad, ja nepieciešams, ir vieglāk iegādāties gatavu rūpniecisku ierīci.
Ja jums ir kādi jautājumi par cietvielu releju montāžu, lūdzu, uzdodiet tos blokā ar komentāriem, un mēs centīsimies viņiem sniegt ļoti skaidru atbildi. Jūs varat arī dalīties pieredzē par pašražošanas releju vai sniegt vērtīgu informāciju par raksta tēmu.