DIY Katı Hal Rölesi: Montaj Talimatları ve Bağlantı İpuçları

Katı Hal Rölesi (TTR), mekanik olmayan eylemin bir dizi elektronik bileşeninden bir cihazdır. Mekanik eksikliği, elektronik severlerin kişisel kullanım için kendi elleriyle katı hal rölesi yapmalarına daha fazla fırsat sunuyor.

Bu olasılığı daha ayrıntılı olarak düşünün.

TTR'nin tasarımı ve çalışma prensibi

Bu tür elektronik aletlerin çoğu geleneksel olarak temas gruplarının hareketli parçalarını içeriyorsa, bir katı hal rölesinde bu tür parçalar yoktur. Devrenin bir cihaz devresi ile değiştirilmesi, bir elektronik anahtar prensibine göre gerçekleştirilir. Ve elektronik anahtarların rolü genellikle röle gövdesinde yerleşik olan yarı iletkenler tarafından oynanır - güç transistörleri, triyaklar, tristörler.

Bir katı hal rölesini kendiniz yapmaya çalışmadan önce, bu tür cihazların temel tasarımını tanımak, çalışma prensibini anlamak mantıklıdır.

Çeşitli konfigürasyonlardaki katı hal röleleri, en çeşitli pratik uygulama koşulları için tasarlanmış endüstri tarafından üretilmektedir. Geniş bir değişiklik yelpazesi

Cihazın sıkı bir çalışması çerçevesinde, TTR'nin avantajlarını vurgulamak derhal gereklidir:

• yüksek yük anahtarlama;
• yüksek anahtarlama hızı;
• mükemmel galvanik izolasyon;
• yüksek aşırı yükleri kısaca tutma yeteneği.

Mekanik yapılar arasında benzer parametrelere sahip röleleri bulmak gerçekten mümkün değildir. Genel olarak, katı hal rölelerinin mekanik muadillerine göre avantajları etkileyici bir liste ile ifade edilir.

İşlevsel olarak devre anahtarlama sağlayan iki elektronik cihaz: solda katı hal tasarımı temelinde yapılır, sağda geleneksel mekanik anahtarlama sistemi

TTR'nin çalışma koşulları pratik olarak bu cihazların kullanımını sınırlamaz. Ek olarak, hareketli mekanik parçaların olmaması, cihazların servis ömrünü olumlu yönde etkiler.Bu nedenle, katı hal rölesi ile mücadele etmek için her neden var - cihazı kendi ellerinizle monte etmek.

Bununla birlikte, adalet içinde, olumlu yönlerle birlikte, kusur olarak karakterize edilen rölenin özelliklerine dikkat edilmelidir. Bu nedenle, güçlü cihazların çalışması için, kural olarak, ısıyı gidermek için tasarlanmış yapının ek bir bileşeni gereklidir.

Güçlü bir yükün değiştirilmesi durumunda, katı hal röleleri neredeyse her zaman güçlü soğutma radyatörleri ile desteklenir. Bu nokta TTR kullanımını zorlaştırmaktadır.

Katı hal röle soğutma radyatörlerinin toplam boyutları, TTR'nin boyutlarından birkaç kat daha büyüktür ve bu da kurulumun rahatlığını ve rasyonelliğini azaltır.

Çalışma sırasında (kapalı durumda) TTR cihazları ters bir kaçak akım verir ve doğrusal olmayan bir akım-voltaj karakteristiği gösterir. Tüm katı hal röleleri, anahtarlanan voltajların özelliklerinde kısıtlama olmaksızın kullanılamaz.

Sadece gücün doğru akımla beslendiği devrelerde kullanım için tasarım. Tipik olarak, bu cihazlar küçük boyutlar ve düşük anahtarlama gücü ile ayırt edilir

Bazı cihaz türleri sadece doğru akımı değiştirmek için tasarlanmıştır. Katı hal rölelerinin devreye sokulması genellikle yanlış alarmları engellemeye yönelik ek önlemler gerektirir.

Katı hal röleleri genellikle ortak olarak bulunabilir dairenin elektrik paneli.

Katı hal rölesi nasıl çalışır?

Kontrol sinyali (genellikle, örneğin kontrol kontrolöründen çıkan düşük seviyeli bir voltaj), TTR devresinde bulunan optoelektronik çiftin LED'ine verilir. LED, fotodiyole doğru ışık yaymaya başlar ve bu da açılır ve akımı geçirmeye başlar.

Elektronik cihazın nasıl çalıştığını açıkça gösteren genelleştirilmiş bir TTR şeması: 1 - kontrol voltaj kaynağı; 2 - röle muhafazasının içindeki optokuplör; 3 - yük akımı kaynağı; 4 - yük

Fotodiyottan geçen akım, anahtar transistörün veya tristörün kontrol elektroduna gelir. Anahtar açılır, yük devresini kapatır.

Cihaz değiştirme fonksiyonu bu şekilde çalışır. Tüm elektronik parçalar geleneksel olarak monolitik bir mahfaza içine yerleştirilmiştir. Aslında, bu nedenle, cihaza katı hal rölesi denirdi.

Ve bir katı hal rölesinin nasıl bağlanacağı bu şeyler.

Katı Hal Anahtarları

Mevcut tüm cihaz yelpazesi, bağlı yük kategorisine, voltaj kontrolü ve anahtarlama özelliklerine bağlı olarak koşullu olarak gruplara ayrılabilir.

Böylece, toplam üç grup çizilecektir:

1. DC devrelerde çalışan cihazlar.
2. AC devrelerinde çalışan cihazlar.
3. Evrensel tasarımlar.

İlk grup, 3-32 volt çalışma kontrol voltajı parametrelerine sahip cihazlar ile temsil edilir. Bu, -35 / +75 temperaturesС sıcaklıklarında kesintisiz çalışabilen LED göstergeleri ile donatılmış nispeten küçük boyutlu bir elektroniktir.

Tek fazlı bir elektrik şebekesinde kullanım için elektronik bir cihazın yaygın tasarımı. Diğer tasarım seçenekleri de bulunur, ancak çok daha az sıklıkta bulunur.

İkinci grup - AC şebekelerine kurulum için tasarlanmış cihazlar. İşte 24-250 voltluk bir voltajla kontrol edilen AC ağlarına kurulum için TTR tasarımları. Yüksek güç yüklerini değiştirebilen cihazlar var.

Üçüncü grup evrensel cihazlardır. Bu tür cihazın devresi, belirli koşullarda kullanım için manuel ayarlamayı destekler.

Bağlı yükün doğasından başlarsanız, iki tip katı hal AC rölesini ayırt etmelisiniz: tek fazlı ve üç fazlı. Her iki tip de 10 - 75 A akımlarında yeterince güçlü bir yükü değiştirmek için tasarlanmıştır.Bu durumda, tepe kısa vadeli akım değerleri 500 A'ya ulaşabilir.

Üç fazlı bir elektrik şebekesinde kullanım için yaygın bir versiyon. Genellikle güçlü elektrikli ısıtıcıların (TEN) doğrusal regülatörü olarak kullanılır

Kapasitif, dirençli indüksiyon devreleri, katı hal röleleri tarafından anahtarlanan bir yük olarak işlev görebilir. Anahtarların tasarımı, örneğin ısıtma elemanları, akkor lambalar, gereksiz gürültüsüz elektrik motorlarını sorunsuz bir şekilde kontrol etmenizi sağlar.

Güvenilirlik yeterince yüksektir. Ancak birçok yönden katı hal rölelerinin kararlılığı ve dayanıklılığı üretim kalitesine bağlıdır. Bu nedenle, belirli bir Impuls ticari markası altında üretilen cihazlar genellikle kısa bir hizmet ömrü ile işaretlenir.

Öte yandan Schneider Electric ürünleri eleştiriye yer bırakmıyor.

Kendi elleriyle TTR nasıl yapılır?

Cihazın tasarım özelliği (monolit) göz önüne alındığında, devre, alışılmış olduğu gibi bir textolit levha üzerine monte edilmez, ancak duvara monte edilir.

Kendi kendine yapılan katı hal röle tasarımı böyle görünüyor. Böyle bir şey yapmak kolaydır. Sadece bir elektronik mühendisi ve bir elektrikçinin temel becerileri gereklidir. Malzeme maliyetleri düşüktür

Bu yönde birçok devre çözümü vardır. Özel seçenek, gerekli anahtarlama gücüne ve diğer parametrelere bağlıdır.

Devre montajı için elektronik bileşenler

Kendi elinizle bir katı hal rölesinin pratik gelişimi ve yapımı için basit bir devrenin elemanlarının listesi aşağıdaki gibidir:

1. Optokuplör tipi MOS3083.
2. Triyak tipi VT139-800.
3. KT209 serisi transistör.
4. Dirençler, Zener diyot, LED.

Bu elektronik bileşenlerin tümü, aşağıdaki şemaya göre yüzeye monte edilerek lehimlenir:

DIY montajı için düşük güçlü bir katı hal rölesinin şematik diyagramı. Az sayıda parça ve basit menteşeli kurulum, devrenin zorlanmadan lehimlenmesine izin verir

Kontrol sinyali oluşturma devresinde MOS3083 optokuplör kullanılması nedeniyle, giriş voltajı 5 ila 24 volt arasında değişebilir.

Ve bir zener diyotu ve bir sınırlayıcı dirençten oluşan zincir nedeniyle, kontrol LED'inden geçen akım mümkün olan en aza indirilir. Bu çözüm, kontrol LED'inin uzun ömürlü olmasını sağlar.

Monte edilmiş devrenin çalışabilirliğini kontrol etme

Monte edilen devrenin çalışabilirliği kontrol edilmelidir. Bir triyak aracılığıyla anahtarlama devresine 220 voltluk bir yük voltajı bağlamak gerekli değildir. Triyakın anahtarlama hattına paralel bir test cihazı - bir ölçüm cihazı bağlamak yeterlidir.

Bir ölçüm cihazı kullanarak bir katı hal rölesinin performansının kontrol edilmesi. Cihazın girişine bir kontrol gerilimi uygulanırsa, triyak geçişi açık olmalıdır

Test cihazının ölçüm modu "mOhm" olarak ayarlanmalı ve kontrol gerilimi üretim devresine güç (5-24V) uygulanmalıdır. Her şey doğru çalışırsa, test cihazı "mOhm" ile "kOhm" arasındaki direnç farkını göstermelidir.

Monolitik muhafaza

Gelecekteki katı hal röle kutusunun tabanı altında 3-5 mm kalınlığında bir alüminyum plaka gerekecektir. Plakanın boyutları kritik değildir, ancak bu elektronik eleman ısıtıldığında triyaktan verimli bir şekilde ısı uzaklaştırma koşullarına uymalıdır.

Gelecekteki cihazın kasasını dökmek için çerçeve. Karton şerit veya diğer uygun malzemelerden yapılmıştır. Evrensel yapıştırıcı ile alüminyum bir alt tabaka üzerine sabitlenir.

Alüminyum plakanın yüzeyi düz olmalıdır. Ek olarak, her iki tarafı da işlemek gerekir - ince bir zımpara kağıdı, cila ile soymak için.

Bir sonraki aşamada, hazırlanan plaka bir "kalıp" ile donatılmıştır - kalın karton veya plastik bir sınır çevre çevresine yapıştırılır. Daha sonra epoksi ile doldurulacak bir tür kutu olmalıdır.

Oluşturulan kutunun içine "kanopi" ile birleştirilmiş bir katı hal rölesinin elektronik devresi yerleştirilir. Alüminyum plakanın yüzeyine sadece bir triyak serilir.

Triyakın alüminyum bir alt tabaka üzerine sabitlenmesi. Ana koşul, bu elektronik bileşenin metal tabana sıkıca bastırılması gerektiğidir. Yüksek kaliteli ısı dağılımı ve güvenilir çalışma sağlamanın tek yolu budur.

Başka hiçbir devre parçası veya iletken alüminyum alt tabakaya temas etmemelidir. Triyak, radyatöre monte edilmek üzere tasarlanmış gövdenin bu kısmı tarafından alüminyuma uygulanır.

Triyak gövdenin ve alüminyum alt tabakanın temas alanında ısı ileten bir macun kullanmalısınız. Yalıtımsız anotlu bazı triyak markalarının bir mika pedinden geçirilmesi gerekir.

Triyakın perçin kullanarak alt tabakaya montaj seçeneği. Arka tarafta perçin, alt tabakanın yüzeyi ile aynı hizada düzleşir

Triyak, bir miktar ağırlıkla tabana sıkıca bastırılmalı ve çevre etrafındaki epoksi yapıştırıcı ile doldurulmalı veya alt tabakanın arkasının yüzeyini (örneğin perçinler) rahatsız etmeden bir şekilde sabitlenmelidir.

Bileşiğin hazırlanması ve vücudun doldurulması

Elektronik bir cihazın katı bir gövdesinin üretimi için bileşik bir karışım gerekecektir. Bileşik karışımın bileşimi iki bileşene dayanır:

1. Sertleştiricisiz epoksi reçine.
2. Kaymaktaşı tozu.

Alabaster eklenmesi sayesinde, usta bir kerede iki problemi çözer - nominal epoksi reçine tüketiminde kapsamlı bir dolgu maddesi hacmi alır ve optimum kıvamda bir dolgu oluşturur.

Karışım iyice karıştırılmalıdır, bundan sonra sertleştiriciyi ekleyebilir ve tekrar iyice karıştırabilirsiniz. Ardından, “duvara monte” montajı, oluşturulan bileşimle karton kutunun içine dikkatlice monte edin.

Bu, sizin tarafınızdan monte edilmiş bir katı hal rölesinin bitmiş bir örneğidir. Biraz alışılmadık ve çok prezentabl değil, ancak yeterince güvenilir

Doldurma, üst seviyeye yapılır, kontrol LED'inin başının sadece bir kısmını yüzeyde kalır. Başlangıçta, bileşiğin yüzeyi tamamen pürüzsüz görünmeyebilir, ancak bir süre sonra resim değişecektir. Sadece alçının tamamen katılaşmasını beklemek kalır.

Aslında, uygun döküm çözümlerini kullanabilirsiniz. Ana kriter, döküm bileşiminin elektriksel olarak iletken olmaması ve ayrıca katılaşmadan sonra iyi bir döküm sertliği oluşmasıdır. Katı hal rölesinin kalıplanmış kasası, elektronik devrenin kazara fiziksel hasara karşı bir tür korumasıdır.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Bu videoda, katı hal rölesinin hangi elektronik bileşenlerin nasıl ve temelinde oluşturulabileceği gösterilmektedir. Yazar, elektronik anahtarın üretimi sırasında kişisel olarak karşılaştığı üretim uygulamasının tüm detaylarını açıkça anlatıyor:

Çin'den satıcılardan tek fazlı bir TTR aldıktan sonra karşılaşabileceğiniz sorun hakkında video. Yol boyunca, cihaz anahtarlama cihazının bir tür incelemesini yapar:

Katı hal rölelerinin kendi kendine üretimi olası bir çözümdür, ancak düşük voltaj yükü altındaki ürünlerle ilgili olarak nispeten düşük güç tüketir.

Kendi ellerinizle daha güçlü ve yüksek voltajlı cihazlar yapmak zordur. Ve bu mali girişim, fabrika kopyası tahmin edilenle aynı tutara mal olacak. Bu yüzden gerekirse, hazır bir endüstriyel cihaz satın almak daha kolaydır.

Bir katı hal rölesinin montajı hakkında herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bunları yorum kutusuna sorun, size son derece açık bir cevap vermeye çalışacağız. Burada kendi kendine üretim rölelerinin deneyimini paylaşabilir veya makalenin konusu hakkında değerli bilgiler sağlayabilirsiniz.