Instrucțiuni pentru asamblarea unui releu solid faceți-o singură

Solid releu (TTR) este un dispozitiv dintr-o serie de componente electronice de acțiune nemecanică. Lipsa de mecanică deschide mai multe oportunități pentru iubitorii de electronice pentru a face un releu solid de tip "do-it-yourself" pentru uz personal.

Luați în considerare această posibilitate în detaliu.

Conținutul articolului:

  • Designul și principiul funcționării TTR
    • Cum funcționează releul de stare solidă?
    • Tipuri de întrerupătoare de stare solidă
  • Cum de a face TTR să o faci singur?
    • Componente electronice pentru asamblarea circuitelor
    • Verificarea schemei colectate pentru performanță
    • Dispozitiv al cazului monolit
    • Prepararea compusului și turnarea corpului
  • Concluzii și video util pe această temă

Designul și principiul funcționării TTR

Dacă majoritatea acestor electronice conțin în mod tradițional părți în mișcare ale grupurilor de contact, releul de stare solidă nu are deloc astfel de părți. Circuitul de comutare a circuitelor se realizează pe principiul unei chei electronice. Iar rolul comutatoarelor electronice este de obicei realizat de semiconductori încorporați în corpul releelor ​​- tranzistoare de putere, triace, tiristoare.

Înainte de a încerca să realizați independent un releu solid, este logic să vă familiarizați cu proiectarea de bază a unor astfel de dispozitive, să înțelegeți principiul funcționării acestora.

Releu de stare solidă

Producția industrială produce relee solide de diferite configurații, concepute pentru o varietate de condiții de aplicare practică. Selecția extensivă a modificărilor

În cadrul unui studiu aprofundat al dispozitivului, este imediat necesar să se identifice laturile preferențiale ale TTP:

  • comutare de sarcină puternică;
  • viteză mare de comutare;
  • izolare galvanică ideală;
  • capacitatea de a menține pe termen scurt suprasarcină mare.

Printre structurile mecanice pentru a găsi un releu cu parametri asemănători nu este posibilă. În general, avantajele privind omologii mecanici în relee de stare solidă sunt exprimate într-o listă impresionantă.

Solid rele și releu mecanic

Două dispozitive electronice, care furnizează funcțional circuite de comutare: în partea stângă se realizează pe baza construcției în stare solidă, pe dreapta - sistemul tradițional de comutare mecanică

Condițiile de funcționare pentru TTR practic nu limitează utilizarea acestor dispozitive. În plus, absența părților mecanice în mișcare afectează în mod favorabil durata de viață a dispozitivelor. Deci, există toate motivele pentru a lua un releu de stare solidă - pentru a asambla dispozitivul cu propriile mâini.

Cu toate acestea, în corectitudine, împreună cu aspectele pozitive, ar trebui remarcate proprietățile releului, caracterizate ca dezavantaje. Deci, pentru funcționarea dispozitivelor de mare putere, de regulă, este necesară o componentă suplimentară a structurii, care este proiectată să elimine căldura.

Relee de stare solidă pe radiatoare

În cazul comutării unei sarcini puternice, releul unei versiuni în stare solidă este aproape întotdeauna suplimentat cu radiatoare puternice de răcire. Acest moment complică oarecum utilizarea TTP

Radiatoarele pentru răcirea releelor ​​de solidaritate au dimensiuni globale de câteva ori mai mari decât cele ale TTR, ceea ce reduce confortul și eficiența instalării.

În timpul funcționării (în stare închisă), dispozitivele TTR dau un curent de scurgere invers și prezintă o caracteristică neliniară de tensiune curentă. Nu toate releele de stare solidă pot fi utilizate fără limitări ale caracteristicilor tensiunilor comutate.

Dc releu de stare solidă

Proiectare pentru utilizare numai în circuite în care este furnizată o sursă de curent continuu. De obicei, aceste dispozitive se disting prin dimensiuni mici și putere mică de comutare.

Tipurile separate de dispozitive sunt proiectate pentru a comuta doar curentul direct. Introducerea releelor ​​în stare solidă în circuit necesită de obicei recurgerea la măsuri suplimentare destinate blocării alarmei false.

Releele de stare solidă pot fi găsite adesea în general. apartament cu panou electric.

Cum funcționează releul de stare solidă?

Semnalul de comandă (de obicei, o tensiune joasă, venind, de exemplu, de la controlerul de comandă) este alimentat pe LED-ul unei perechi optoelectronice prezente în circuitul TTP. LED-ul începe să emită lumină către fotodiodă, care la rândul său se deschide și începe să treacă curent.

Circuitul releului de stare solidă

Schema TTR generalizată, care arată în mod clar modul în care funcționează dispozitivul electronic: 1 - sursa de tensiune de control; 2 - optocuplor în interiorul carcasei releului; 3 - sursa de curent de sarcină; 4 - sarcină

Curentul care trece prin fotodiodă ajunge la electrodul de comandă al tranzistorului cheie sau al tiristorului. Cheia se deschide, închide circuitul de sarcină.

Acesta este modul în care funcționează funcția de comutare a instrumentului. Toate electronice sunt în mod obișnuit închise într-un caz monolitic. De fapt, dispozitivul se numește releu solid-state.

Și cum se poate conecta un releu de stare solidă poate fi citit în acest material.

Tipuri de întrerupătoare de stare solidă

Întreaga gamă existentă de dispozitive poate fi împărțită în grupuri, pe baza categoriei de sarcină plug-in, a caracteristicilor tensiunilor de control și de comutare.

Astfel, în total, există trei grupuri:

  1. Aparate care funcționează în circuite de curent continuu.
  2. Dispozitive care funcționează în circuite AC.
  3. Designuri universale.

Primul grup este reprezentat de instrumente cu parametrii de tensiune de control de funcționare de 3-32 volți. Aceasta este o aparatură electronică relativ mică, înzestrată cu afișaj LED, capabilă să funcționeze fără întrerupere la temperaturi de -35 / +75 ° C.

Releu de stare solidă cu o singură fază

Extinderea pe scară largă a dispozitivului electronic pentru aplicarea într-o rețea electrică monofazată. Există și alte modele, dar mult mai puțin

Cel de-al doilea grup - dispozitive destinate instalării în rețele AC. Iată desenele TTR pentru instalarea în rețele AC, controlate de o tensiune de 24-250 volți. Există dispozitive capabile să comute sarcini de mare putere.

Al treilea grup sunt dispozitive universale. Circuitul acestui tip de dispozitiv acceptă configurarea manuală pentru utilizare în anumite condiții.

Dacă porniți de la natura sarcinii conectate, ar trebui să distingeți două tipuri de relee de curent continuu: monofazate și trifazate. Ambele tipuri sunt proiectate pentru comutarea unei sarcini suficient de puternice la curenți de 10 - 75 A. În acest caz, valorile de vârf ale curentului pe termen scurt pot atinge valori de 500 A.

Trei relee de fază solidă

O versiune pe scară largă pentru utilizarea într-o rețea electrică trifazată. Deseori folosit ca regulator liniar pentru încălzitoare electrice puternice (TEN)

Sistemele capacitive, rezistive și inductive pot acționa ca o sarcină comutată de relee de stare solidă. Modelele de comutare permit, fără zgomot excesiv, controlul luminos, de exemplu, a elementelor de încălzire, a lămpilor cu incandescență și a motoarelor electrice.

Fiabilitatea muncii este suficient de mare. Dar, în multe privințe, stabilitatea și durabilitatea releelor ​​solide depind de calitatea producției de produse. Astfel, dispozitivele fabricate sub o anumită marcă "Impuls" sunt adesea marcate cu o durată de viață scurtă.

Pe de altă parte, produsele Schneider Electric nu lasă nici un motiv de critică.

Cum de a face TTR să o faci singur?

Având în vedere caracteristica de proiectare a dispozitivului (monolit), circuitul nu este asamblat pe o placă de textolit, așa cum este obișnuit, ci prin montare.

DIY TTR releu

Asta arata ca un proiect de releu de stat solid. A face ceva de genul asta este ușor. Avem nevoie doar de abilități de bază ale unui inginer de electronică și unui electrician. Costurile materiale sunt mici

Soluții de circuit în această direcție pot fi găsite multe. Opțiunea specifică depinde de puterea de comutare necesară și de alți parametri.

Componente electronice pentru asamblarea circuitelor

Lista elementelor dintr-o schemă simplă pentru dezvoltarea practică și construirea unui releu solid-do-it-yourself:

  1. Tip optocuplor MOS3083.
  2. Triac tip VT139-800.
  3. Seria tranzistor KT209.
  4. Rezistoare, diode Zener, LED.

Toate componentele electronice specificate sunt lipite prin montare în conformitate cu următoarea schemă:

Schema schematică a releului TTR

Schema schematică a releului de putere solidă cu putere redusă pentru asamblarea propriilor mâini. Un număr mic de piese și o instalare simplă montate fac posibilă lipirea ușoară a circuitului.

Datorită utilizării optocuplorului MOS3083 în circuitul de condiționare a semnalului de comandă, tensiunea de intrare poate varia de la 5 la 24 de volți.

Și datorită lanțului constând dintr-o diodă Zener și un rezistor limitator, curentul care trece prin LED-ul de control este redus la minimul posibil. O astfel de soluție asigură o durată lungă de viață a LED-ului de control.

Verificarea schemei colectate pentru performanță

Circuitul asamblat trebuie verificat pentru funcționare. Conectați în timp ce tensiunea de încărcare de 220 volți în circuitul de comutare prin triac este opțională. Este suficient să conectați un dispozitiv de măsurare - tester paralel cu linia de comutare a triacului.

Releu tester de testare

Verificarea releului de stare solidă cu un dispozitiv de măsurare. Dacă la intrarea dispozitivului este aplicată o tensiune de control, trebuie să se deschidă trecerea triacului

Modul de măsurare al testerului trebuie să fie setat la "MOhm" și să fie alimentat (5-24V) circuitului de generare a tensiunii de comandă. Dacă totul funcționează corect, testerul ar trebui să arate diferența de rezistență de la "MΩ" la "KΩ".

Dispozitiv al cazului monolit

Sub baza caroseriei viitorului releu solid va necesita o placă din aluminiu cu o grosime de 3-5 mm. Dimensiunile plăcii nu sunt critice, ci trebuie să respecte condițiile pentru îndepărtarea eficientă a căldurii de la triac atunci când acest element electronic este încălzit.

Fabricarea carcasei releului

Cadrul pentru umplerea corpului viitorului dispozitiv. Fabricat din benzi din carton sau alte materiale adecvate. Pe substratul de aluminiu este fixat cu adeziv universal

Suprafața plăcii de aluminiu trebuie să fie plat. În plus, este necesar să procesați ambele părți - curățați cu șmirghel fin, polonez.

La următoarea etapă, placa pregătită este echipată cu "cofraj" - o margine de carton sau plastic este lipită de-a lungul perimetrului. Ar trebui să facă un fel de cutie, care ulterior să fie umplute cu rășină epoxidică.

Un circuit electronic al unui releu de stare solidă, asamblat de un "baldachin", este plasat în interiorul cutiei. Pe suprafața plăcii de aluminiu se potrivește doar un triac.

Debarcarea triacului pe bază

Fixați triacul pe substratul de aluminiu. Condiția principală - această componentă electronică trebuie apăsată ferm pe baza metalică. Aceasta este singura modalitate de a asigura radiator de înaltă calitate și funcționare fiabilă.

Nici alte părți și conductoare ale circuitului nu ar trebui să atingă substratul de aluminiu. Triacul este aplicat pe aluminiu cu acea parte a corpului care este proiectată pentru instalarea pe radiator.

În zona de contact dintre carcasa triacului și substratul de aluminiu trebuie să se folosească pastă conducătoare de căldură. Unele mărci de triacuri cu anod neizolat trebuie instalate printr-o garnitură de mica.

Fixarea elementului cheie

Opțiunea de montare a triacului pe substrat cu ajutorul unor nituri. Pe partea din spate, niturile se îndoaie cu suprafața substratului

Triac-ul trebuie să fie presat strâns la bază cu o anumită încărcătură și turnat în jurul perimetrului cu adeziv epoxidic sau fixat într-un fel, fără a sparge suprafața părții din spate a substratului (de exemplu cu nit).

Prepararea compusului și turnarea corpului

Sub fabricarea unui corp solid al unui dispozitiv electronic, va trebui să faceți un amestec compus. Compoziția amestecului compus se face pe baza a două componente:

  1. Epoxid fără întăritor.
  2. Pulbere de alabastru.

Datorită adăugării de alabastru, comandantul rezolvă două probleme simultan - obține un volum exhaustiv al compusului de umplere la consumul nominal de rășină epoxidică și creează o umplere a consistenței optime.

Amestecul trebuie amestecat bine, după care puteți adăuga un întăritor și puteți amesteca din nou bine. Apoi, turnați ușor instalația "montat" în interiorul cutiei de carton creată compus.

Carcasa releului compus

Seamănă cu o copie finală a unui releu solid, asamblat de mână. Oarecum neobișnuită și nu foarte prezentabilă, dar suficient de sigură

Umpleți la nivelul superior, lăsând pe suprafață numai o parte din capul LED-ului de comandă. Inițial, suprafața compusului poate să nu pară destul de netedă, dar după un timp imaginea se va schimba. Rămâne doar să așteptăm solidificarea completă a turnării.

De fapt, puteți aplica orice soluții potrivite pentru turnare. Principalul criteriu este acela că compoziția de turnare nu trebuie să fie conductoare electric, plus un grad bun de rigiditate a turnării ar trebui să se formeze după solidificare. Cazul turnat al unui releu solid este un fel de protecție a circuitelor electronice împotriva daunelor fizice accidentale.

Concluzii și video util pe această temă

Acest videoclip arată cum și pe baza oricăror componente electronice poate face un releu solid-state. Autorul spune lucid despre toate detaliile practicii de fabricație pe care le-a întâlnit personal în producerea unui comutator electronic:

Video despre problema care poate apărea după achiziționarea unui TTP monofazat de la vânzătorii chinezi. Pe parcurs, conduce o revizuire specială a dispozitivului dispozitivului de comutare:

Producția independentă a releelor ​​de tip solid este o soluție destul de posibilă, dar cu privire la produsele pentru sarcini de joasă tensiune, care consumă o putere relativ scăzută.

Aparatele puternice și cele cu tensiune înaltă fac acest lucru dificil. Și această investiție pe finanțare va costa aceeași sumă cu cea a fabricii. Deci, dacă este necesar, este mai ușor să cumpărați un dispozitiv industrial gata făcut.

Dacă aveți întrebări cu privire la asamblarea unui releu solid, vă rugăm să îi întrebați în bloc cu comentarii și vom încerca să le oferim un răspuns extrem de clar. Puteți, de asemenea, împărtăși experiența relatării auto-fabricare sau puteți furniza informații valoroase despre subiectul articolului.

Limitator: în instrumentul și principiul de funcționare

Limitator: în instrumentul și principiul de funcționareRelee, Contactori, Senzori

Practic, toate aceste sisteme includ dispozitiv automat, cum ar fi un comutator de limitare, este responsabil pentru oprirea lor, atunci când porțiunea mobilă până la un punct. Sistemele de control...

Citeste Mai Mult
Releu de control de tensiune: funcționarea și conectați nuanțele

Releu de control de tensiune: funcționarea și conectați nuanțeleRelee, Contactori, Senzori

variații de tensiune - nu sunt mai puțin frecvente în case de pe piața internă. Ele apar datorită îmbătrânirii energiei electrice, circuite, și denivelări ale fazelor individuale ale distribuției s...

Citeste Mai Mult
Releu intermediar: cum funcționează, tipuri, marcare, reglare și conectare

Releu intermediar: cum funcționează, tipuri, marcare, reglare și conectareRelee, Contactori, Senzori

Cea mai mare parte a circuitului electric este proiectat și utilizat în sistemele de joasă tensiune. Scopul principal al acestui tip de circuite - transformarea semnalelor de intrare pe algoritmul ...

Citeste Mai Mult