Instruktioner för montering av ett solid state-relä gör det själv

Solid State Relay (TTR) är en enhet från en serie elektroniska komponenter för icke-mekanisk handling. Bristen på mekanik öppnar upp fler möjligheter för elektronikälskare att göra ett solid state-relä gör det själv för personligt bruk.

Tänk på denna möjlighet mer detaljerat.

Utformningen och arbetsprincipen TTR

Om det mesta av denna elektronik traditionellt innehåller rörliga delar av kontaktgrupper, har solid state-reläet inga sådana delar alls. Kretskopplingskretsanordning utförs enligt principen för en elektronisk nyckel. Och rollen som elektroniska omkopplare utförs vanligen av halvledare som är inbyggda i reläets strömtransistorer, triacer och tyristorer.

Innan du försöker skapa ett solid state-relä självständigt är det logiskt att bekanta dig med den grundläggande utformningen av sådana enheter, för att förstå principen för deras funktion.

Inom ramen för en noggrann studie av enheten är det omedelbart nödvändigt att bestämma TTP: s preferenssidor:

• byte av kraftfull last;
• hög växelhastighet;
• idealisk galvanisk isolering;
• förmågan att kortvarigt hålla hög överbelastning.

Bland de mekaniska strukturerna för att hitta ett relä med liknande parametrar är det inte möjligt. I allmänhet uttrycks fördelarna med mekaniska motsvarigheter i solid state-reläer i en imponerande lista.

Driftsvillkoren för TTR begränsar inte användningen av dessa enheter. Dessutom påverkar frånvaron av rörliga mekaniska delar positivt livslängden hos anordningarna. Så det finns all anledning att ta ett solid state-relä - för att montera enheten med egna händer.

Men i rättvisa, tillsammans med de positiva aspekterna, bör reläets egenskaper, som karaktäriseras som nackdelar, noteras. Så, för drift av hög effektenheter, krävs i regel en ytterligare komponent av strukturen, som är utformad för att avlägsna värme.

Radiatorer för kylning av solid state-reläer har övergripande dimensioner flera gånger större än de för TTR, vilket minskar bekvämligheten och effektiviteten i installationen.

Under drift (i sluten tillstånd) ger TTR-enheterna en omvänd läckström och visar en olinjär strömspänningskaraktäristik. Inte alla solid state-reläer är tillåtna att använda utan några begränsningar i egenskaperna hos strömspänningar.

Separata typer av enheter är utformade för att byta endast likström. Införandet av solid state-reläer i kretsen kräver vanligtvis att man använder ytterligare åtgärder som syftar till att blockera falska larm.

Solid state reläer kan ofta hittas i allmänhet. lägenhet elektrisk panel.

Hur fungerar ett solid state relä?

Styrsignalen (vanligtvis en lågnivåspänning, som till exempel kommer från styrenheten) matas till LED-lampan hos ett optoelektroniskt par som finns i TTP-kretsen. Lysdioden börjar sända ljus mot fotodioden, som i sin tur öppnar och börjar passera strömmen.

Strömmen som passerar genom fotodioden kommer till styrelektroden hos tangenttransistorn eller tyristorn. Nyckeln öppnas, stänger belastningskretsen.

Så här fungerar instrumentväxlingsfunktionen. All elektronik är traditionellt innesluten i ett monolitiskt fall. I själva verket kallas anordningen sålunda ett solid state-relä.

Och hur man kopplar ett solid state-relä kan läsas in detta material.

Typer av Solid State Switches

Hela det befintliga sortimentet av enheter kan delas in i grupper, baserat på kategorin pluginbelastning, funktioner i styr- och växelspänningar.

Totalt sett finns det tre grupper:

1. Apparater som arbetar i DC-kretsar.
2. Apparater som arbetar i AC-kretsar.
3. Universella mönster.

Den första gruppen representeras av instrument med parametrarna för driftsstyrspänningar på 3-32 volt. Detta är en relativt liten elektronik, utrustad med LED-display, som kan fungera utan avbrott vid temperaturer på -35 / +75 ºі.

Den andra gruppen - enheter konstruerade för installation i nätverksnät. Här är TTRs konstruktioner för installation i nätverksnät, styrd av en spänning på 24-250 volt. Det finns enheter som kan byta hög effektbelastning.

Den tredje gruppen är universella enheter. Kretskort av denna typ av enhet stöder manuell konfiguration för användning under vissa förhållanden.

Om du börjar med den anslutna belastningens art bör du skilja mellan två typer av solid state-växelreläer: enfas och trefas. Båda typerna är utformade för att byta en tillräckligt kraftfull last vid strömmar på 10 - 75 A. I det här fallet kan de korta kortvariga strömvärdena nå värden på 500 A.

Kapacitiva, resistiva och induktiva kretsar kan fungera som en belastning som byts av solid state-reläer. Byt design möjliggör, utan överdriven buller, att smidigt styra, till exempel värmeelement, glödlampor och elmotorer.

Arbetssäkerheten är tillräckligt hög. Men i många avseenden är stabiliteten och hållbarheten hos solid state-reläer beroende av kvaliteten på produktionen av produkter. Apparater som tillverkas under ett visst varumärke "Impuls" markeras sålunda med kort livslängd.

Å andra sidan lämnar Schneider Electric-produkter ingen anledning till kritik.

Hur man gör TTR gör det själv?

Med tanke på enhetens designfunktion (monolit) är kretsen inte monterad på ett textolitkort, vilket är vanligt, men genom montering.

Kretskortslösningar i denna riktning kan hittas många. Det specifika alternativet beror på önskad strömbrytning och andra parametrar.

Elektroniska komponenter för kretsmontering

Listan över element i ett enkelt schema för praktisk utveckling och konstruktion av ett solid state relay gör-det-själv:

1. Optokopplare typ MOS3083.
2. Triac typ VT139-800.
3. Transistor KT209-serien.
4. Motstånd, Zener diode, LED.

Alla angivna elektroniska komponenter löds genom montering enligt följande schema:

På grund av användningen av optokopplaren MOS3083 i styrsignalkonditioneringskretsen kan ingångsspänningen variera från 5 till 24 volt.

Och på grund av kedjan som består av en Zener-diod och ett begränsningsmotstånd reduceras strömmen som passerar genom kontrolldioden till det minsta möjliga. En sådan lösning säkerställer en lång livslängd hos kontrolldioden.

Kontrollerar det samlade systemet för prestanda

Den monterade kretsen måste kontrolleras för drift. Anslut när laddspänningen på 220 volt i omkopplingskretsen via triac är tillval. Det är nog att ansluta en mätanordning - tester parallellt med triacens växelström.

Mätningsläge för testeren bör ställas in på "MOhm" och matningskraft (5-24V) till styrspänningsgenereringskretsen. Om allt fungerar korrekt ska testaren visa skillnaden i motstånd från "MΩ" till "KΩ".

Enhet i det monolitiska fallet

Under basen av framtidens kropp kommer det att krävas en aluminiumplåt med en tjocklek på 3-5 mm. Plattans dimensioner är inte kritiska men måste uppfylla villkoren för effektiv avlägsnande av värme från triac när detta elektroniska element värms upp.

Aluminiumplattans yta måste vara platt. Dessutom är det nödvändigt att bearbeta båda sidorna - rengör med fint sandpapper, polerat.

I nästa steg är den förberedda plattan utrustad med "forma" - en kant av kartong eller plast limes längs omkretsen. Det ska göra en sorts låda, som senare fylls med epoxiharts.

En elektronisk krets av ett solid state-relä monterat av en "baldakin" placeras inuti lådan. På ytan av aluminiumplattan passar bara en triac.

Inga andra delar och ledare i kretsen bör röra aluminiumsubstratet. Triacen appliceras på aluminiumet med den del av kroppen som är konstruerad för installation på radiatorn.

Värmeledande pasta ska användas i kontaktområdet mellan triachuset och aluminiumsubstratet. Vissa märken av triacs med oisolerad anod måste installeras genom glimmerpackning.

Triacen måste pressas tätt mot basen med någon form av last och hälls runt omkretsen med epoxilim eller säkras på något sätt utan att bryta ytan på substratets baksida (till exempel med nit).

Framställning av föreningen och hällning av kroppen

Under tillverkningen av en fast kropp av en elektronisk apparat måste du göra en blandad blandning. Kompositionen av föreningsblandningen framställs på basis av två komponenter:

1. Epoxi utan härdare.
2. Alabasterpulver.

Tack vare tillsatsen av alabaster löser mästaren två problem på en gång - han får en uttömmande volym av fyllnadsföreningen vid den nominella förbrukningen av epoxiharts och skapar en fyllning av optimal konsistens.

Blandningen måste blandas noggrant, varefter du kan tillsätta en härdare och blanda igen noggrant. Häll därefter försiktigt den "monterade" installationen inuti pappersboxen skapad förening.

Fyll på toppnivån och lämna endast en del av kontrolldiodens huvud på ytan. Initialt kan ytan av föreningen inte se ganska slät ut, men efter ett tag kommer bilden att förändras. Det förblir bara att vänta på den fullständiga stelningen av gjutningen.

Faktum är att du kan tillämpa alla lämpliga för gjutningslösningar. Huvudkriteriet är att gjutkompositionen inte bör vara elektriskt ledande, plus en bra grad av gjutstyvhet bör bildas efter stelning. Gjutet på ett solid state-relä är ett slags elektroniskt kretsskydd mot oavsiktlig fysisk skada.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Denna video visar hur och på grundval av alla elektroniska komponenter kan man skapa ett solid state-relä. Författaren berättar tydligt om alla detaljer i tillverkningspraxis som han personligen stött på vid produktion av en elektronisk omkopplare:

Video om det problem som kan uppstå efter förvärvet av enfaset TTP från säljare från Kina. Längs vägen gör han en egen recension av omkopplingsenheten:

Oberoende produktion av solid state-reläer är en ganska möjlig lösning, men med avseende på produkter för lågspänningsbelastningar, som förbrukar relativt låg effekt.

Mer kraftfulla och högspänningsapparater gör det svårt för dig själv. Och denna satsning på ekonomi kommer att kosta samma belopp som fabrikskopian. Så, om det är nödvändigt, är det lättare att köpa en färdig industriell enhet.

Om du har några frågor om montering av ett solid state-relä, fråga dem i blocket med kommentarer, och vi kommer att försöka ge dem ett extremt tydligt svar. Du kan också dela upplevelsen av självtillverkningsrelä eller ge värdefull information om ämnet i artikeln.