Dokonca aj nováčik rádioamatér je schopný zostaviť polovodičové relé. Toto zariadenie je založené na polovodičových rádiových komponentoch. Výkonové spínače sú namontované na tyristoroch, tranzistoroch alebo triakoch. Ak chcete vytvoriť polovodičový reléový obvod vlastnými rukami, stojí za to zistiť princíp činnosti a vlastnosti pripojenia zariadenia. V dôsledku toho sa môže použiť na zlepšenie spoľahlivosti a bezpečnosti elektrického obvodu.
Obsah
- Výhody a nevýhody
- Typy zariadení
-
Výrobné odporúčania
- Elektronické komponenty a kontrola funkčnosti
- Dizajn trupu
- Plnenie zmesou
Výhody a nevýhody
Na rozdiel od iných typov relé, polovodičové relé nemajú pohyblivé kontakty. Spínanie elektrických obvodov v tomto zariadení sa vykonáva podľa princípu elektronického kľúča vyrobeného na polovodičoch. Aby pri vytváraní polovodičového relé neboli žiadne problémy, je potrebné pochopiť princíp činnosti zariadenia a jeho konštrukciu.
Stojí však za to začať opisom jeho hlavných výhod:
- Schopnosť prepínať výkonné záťaže.
- Prepínanie prebieha vysokou rýchlosťou.
- Vysoko kvalitná galvanická izolácia.
- Schopný vydržať vážne preťaženie v krátkom časovom období.
Žiadne mechanické relé nemá rovnaké parametre. Oblasť použitia polovodičového relé (SSR) je prakticky neobmedzená. Absencia pohyblivých prvkov v konštrukcii výrazne zvyšuje životnosť zariadenia. Malo by sa však pamätať na to zariadenie má nielen výhody. Niektoré vlastnosti SSR sú nevýhodami. Napríklad pri prevádzke výkonných zariadení je potrebné použiť ďalší prvok na odstraňovanie tepelnej energie.
Rozmery radiátora často výrazne presahujú rozmery samotného relé. V takejto situácii je inštalácia zariadenia trochu náročná. Keď je zariadenie zatvorené, dochádza k úniku prúdu, čo vedie k vzniku nelineárnej charakteristiky prúdového napätia. Pri použití SSR by sa teda mala venovať pozornosť charakteristikám spínaných napätí. Niektoré typy zariadení sú schopné prevádzky iba v sieťach s jednosmerným prúdom. Pri pripájaní polovodičového relé k obvodu je potrebné zabezpečiť prostriedky ochrany proti falošným poplachom.
Typy zariadení
Polovodičové relé možno rozdeliť do niekoľkých skupín podľa určitých parametrov. Najčastejšie sa na klasifikáciu týchto zariadení používa kategória pripojenej záťaže, ako aj spôsob sledovania a spínania napätia. Existujú teda 3 typy relé:
- Zariadenia pracujúce v jednosmerných obvodoch.
- Spínače pre striedavé obvody.
- Univerzálne relé.
Do prvej skupiny patria SSR so spínacím napätím 3-32 V. Majú malé rozmery, sú vybavené LED indikáciou a dokážu efektívne pracovať v rozsahu teplôt od -35 do 75 stupňov. Predstaviteľmi druhej kategórie sú spínače určené na prevádzku v striedavých obvodoch pri napätí 24-220 V. Univerzálne zariadenia majú možnosť manuálneho nastavenia pre použitie v špecifických podmienkach.
Ak zariadenia klasifikujeme podľa charakteru pripojenej záťaže, potom môžeme rozlíšiť 2 typy zariadení pracujúcich v sieťach striedavého prúdu - jedno- a trojfázové. S ich pomocou môžete ovládať pomerne vysoké zaťaženie pri prúdovej sile 10-75 A. tiež stojí za to venovať pozornosť indikátorom špičkového elektrického prúdu, ktoré sú schopné dosiahnuť 500 A.
Polovodičové spínače možno použiť v rôznych typoch obvodov, ako sú kapacitné alebo odporové. Ich konštrukcia vám umožňuje zbaviť sa hluku počas prevádzky, ako aj dosiahnuť hladké ovládanie pohonov, napríklad elektromotorov alebo svietidiel. SSR sú vysoko spoľahlivé, ale v mnohých ohľadoch životnosť zariadení závisí od výrobcu.
Výrobné odporúčania
V súlade s konštrukčnými prvkami by obvod zariadenia nemal byť zostavený na textolite, ale pomocou sklopnej montáže. Existuje pomerne veľa obvodových riešení.a požadovaný by sa mal zvoliť v závislosti od rôznych parametrov, napríklad spínacieho výkonu.
Elektronické komponenty a kontrola funkčnosti
Ako príklad zvážte jednoduchý obvod.
Použitie optického páru MOS3083 umožňuje generovať riadiaci signál, ktorého vstupné napätie je v rozsahu 5-24V. Na predĺženie životnosti LED AL307A je do obvodu zavedený obvod pozostávajúci z odporu a zenerovej diódy. Nájsť všetky elektronické položky nebude ťažké. Zostavený obvod musí byť skontrolovaný z hľadiska prevádzkyschopnosti.
Aby ste to dosiahli, nemôžete k obvodu pripojiť napätie 220 V, ale obmedzte sa na pripojenie testera paralelne k riadiacej linke triaku. Na meracom zariadení musíte najskôr zvoliť režim "mOhm" a priviesť napájanie 5-24 V do sekcie generovania riadiaceho napätia. Ak bol obvod správne zostavený, tester ukáže rozdiel v odpore v rozsahu mΩ-kΩ.
Dizajn trupu
Základom domáceho polovodičového relé bude hliníkový plech s hrúbkou 3 až 5 mm. Rozmery platne nemajú zásadný význam a pri výbere materiálu je potrebné brať do úvahy len podmienky pre kvalitný odvod tepla z triaku. Malo by sa tiež pamätať na to, že povrch základne musí byť rovný a musí byť najskôr očistený jemným brúsnym papierom na oboch stranách.
Ďalším krokom je inštalácia okraja z plastu alebo hrubej lepenky po obvode dosky. Výsledkom by mala byť krabica, ktorá sa potom naplní epoxidom. Vo vnútri puzdra je inštalovaný reléový obvod zostavený pomocou povrchovej montáže. V tomto prípade by mal byť na hliníkovej doske umiestnený iba triak.
Na zlepšenie procesu odvádzania tepla by ste mali použiť tepelné mazivo, ktoré umiestnite na celú kontaktnú plochu hliníkovej základne a polovodičového prvku. Malo by sa tiež pamätať na to, že pre niektoré triaky nie je anóda izolovaná a sú inštalované iba cez sľudový substrát.
Plnenie zmesou
Na výrobu zmesi budete potrebovať alabaster a epoxid bez tužidla. Použitie alabastru umožňuje vyriešiť dva problémy naraz - vytvorí sa zmes ideálnej konzistencie a pri minimálnej spotrebe epoxidovej živice sa získa dostatočné množstvo roztoku. Počas prípravy sa zmes dôkladne premieša, potom sa môže pridať tvrdidlo a znova sa premieša.
Potom sa vytvorený obvod opatrne naplní hmotou po hornú úroveň, pričom na povrchu zostane len časť riadiacej LED hlavice. Pri konštrukcii polovodičového krytu spínača je možné použiť akékoľvek riešenie vhodné na odlievanie. Jediným kritériom pri výbere prísad je nedostatočná schopnosť viesť elektrický prúd.
Domáce SSR je dobrou voľbou na pripojenie k nízkonapäťovým obvodom s nízkym výkonom. Zber výkonnejších zariadení určených pre vysoké napätie je nepraktický. Takéto obvody sú veľmi zložité a je lepšie si kúpiť hotové zariadenie.
