Як своїми руками зібрати схему твердотільного реле

Навіть початківець радіоаматор здатний зібрати твердотельное реле. Це пристрій створено на базі напівпровідникових радіодеталей. Силові ключі зібрані на тиристорах, транзисторах або сімісторов. Для виготовлення схеми твердотільного реле своїми руками, варто з'ясувати принцип роботи і особливості підключення пристрою. В результаті з його допомогою можна підвищити надійність і безпеку електричного кола.

Переваги і недоліки

На відміну від інших типів реле, твердотельное позбавлене рухомих контактів. Комутація електроланок в цьому приладі виконується за принципом електронного ключа, виконаного на напівпровідниках. Щоб при створенні твердотільного реле не виникло проблем, необхідно розібратися з принципом роботи приладу і його конструкцією.

Однак почати варто з його опису основних переваг:

• Можливість коммутировать потужні навантаження.
• Перемикання відбувається з високою швидкістю.
• Якісна гальванічна розв'язка.
• Здатне витримує серйозні перевантаження на короткому часовому відрізку.

Жодне механічне реле не володіє аналогічними параметрами. Область застосування твердотільного реле (ТТР) практично необмежена. Відсутність рухомих елементів в конструкції істотно збільшує термін служби пристрою. Однак слід пам'ятати, що прилад має не тільки переваги. Деякі властивості ТТР є недоліками. Наприклад, під час експлуатації потужних пристроїв виникає необхідність в застосуванні додаткового елемента для відводу теплової енергії.

Найчастіше розміри радіатора істотно перевищують габарити самого реле. У такій ситуації монтаж приладу кілька ускладнюється. Коли пристрій закритий, то в ньому спостерігається витік струму, Що призводить до появи нелінійної вольт-амперної характеристики. Таким чином, при використанні ТТР слід звертати увагу на характеристики перемикаються напружень. Деякі види пристроїв здатні працювати тільки в мережах з постійним струмом. При підключенні твердотільного реле до ланцюга потрібно передбачити способи захисту від помилкових спрацьовувань.

види пристроїв

Твердотільні реле можна розділити на кілька груп відповідно до визначених параметрами. Найчастіше для класифікації цих прилад використовується категорія підключеного навантаження, а також спосіб контролю і комутації напруги. Таким чином, можна виділити 3 види реле:

• Прилади, що працюють в ланцюгах постійного струму.
• Перемикачі для електроланок змінного струму.
• Універсальні реле.

До першої групи належать ТТР з показниками комутованих напруг 3-32 В. Вони мають невеликі габарити, оснащені світлодіодною індикацією і можуть ефективно працювати в температурному діапазоні від -35 до 75 градусів. Представниками другої категорії є перемикачі, призначені для роботи в електроланцюгах змінного струму при напрузі 24-220 В. Універсальні пристрої мають можливість ручного регулювання для використання в конкретних умовах.

Якщо класифікувати прилади за характером приєднаної навантаження, то можна виділити 2 типу приладів, що працюють в мережах змінного струму, – одно- і трифазні. З їх допомогою можна управляти досить високим навантаженням при силі струму 10-75 А. також варто звернути увагу на пікові показники електроструму, які здатні досягати 500 А.

Твердотільні перемикачі можна застосовувати в різних типах ланцюгів, наприклад, ємнісних або резистивних. Їх конструкція дозволяє позбутися від шуму під час роботи, а також домогтися плавного управління приводами, наприклад, електромоторами або лампами. ТТР відрізняються високою надійністю, але багато в чому термін служби приладів залежить від виробника.

Рекомендації з виготовлення

Відповідно до особливостей конструкції, схему приладу варто збирати нема на текстоліті, а за допомогою навісного монтажу. Існує досить багато схемотехнік, А вибирати потрібний слід в залежності від різних параметрів, наприклад, комутованої потужності.

Електронні елементи та перевірка працездатності

Як приклад можна розглянути просту схему.

Застосування оптичної пари МОС3083 дозволяє формувати керуючий сигнал, вхідна напруга якого знаходиться в діапазоні 5-24 В. Щоб продовжити термін роботи світлодіода АЛ307, в схему введена ланцюжок, що складається з опору і стабілітрона. Знайти всі електронні елементи буде нескладно. Зібрана схема в обов'язковому порядку перевіряється на працездатність.

Для цього можна не підключати до ланцюга напруга 220 В, а обмежитися паралельним підключенням тестера до лінії управління симистора. На вимірювальному приладі попередньо слід вибрати режим «мОм» і подати харчування в 5-24 В на ділянку генерації керуючої напруги. Якщо схема була зібрана правильно, то тестер покаже різницю опорів в діапазоні мом-кому.

конструкція корпусу

Підставою саморобного твердотільного реле буде пластина з алюмінію завтовшки від 3 до 5 мм. Розміри пластини принципового значення не мають і при виборі матеріалу необхідно враховувати тільки умови якісного відведення тепла від симистора. Також слід пам'ятати, що поверхня основи повинна бути рівною і його необхідно попередньо зачистити за допомогою дрібного наждачного паперу з двох сторін.

Наступним кроком стане установка по периметру пластини бордюру з пластика або щільного картону. В результаті повинен вийти короб, який потім заливається епоксидною смолою. Всередину корпусу встановлюється зібрана за допомогою навісного монтажу схема реле. При цьому на пластині з алюмінію повинен розташовуватися тільки симистор.

Щоб поліпшити процес відведення тепла, слід використовувати термопасту, розмістивши її на всій площі контакту алюмінієвої основи і напівпровідникового елемента. Також слід пам'ятати, що у деяких сімісторов анод не ізольований, і вони встановлюються тільки через слюдяну підкладку.

заливка компаундом

Для виготовлення суміші буде потрібно алебастр і епоксидної смоли без затверджувача. Використання алебастру дозволяє вирішити відразу два завдання – створюється суміш ідеальної консистенції і виходить достатня кількість розчину при мінімальній витраті епоксидної смоли. Під час приготування компаунд ретельно перемішується, після чого можна додати затверджувач і знову перемішати.

Після цього створена схема акуратно заливається компаундом до верхнього рівня, залишаючи на поверхні тільки частина головки контрольного світлодіода. При виготовленні корпусу твердотільного перемикача можна використовувати будь-які розчини, які підходять для лиття. Єдиним критерієм при виборі інгредієнтів є відсутність здатності проводити електрострум.

Саморобний ТТР стане хорошим вибором для підключення до низьковольтної ланцюга з малою потужністю. Збирати потужніші прилади, розраховані на високі напруги недоцільно. Такі схеми відрізняються високою складністю і краще купити готовий прилад.