Τα ρελέ στερεάς κατάστασης έχουν αποκτήσει δημοτικότητα πρόσφατα. Για πολλές ηλεκτρονικές συσκευές ισχύος, τα ρελέ στερεάς κατάστασης έχουν γίνει απαραίτητα. Το πλεονέκτημά τους είναι ο δυσανάλογα μεγάλος αριθμός λειτουργιών σε σύγκριση με τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ και η υψηλή ταχύτητα μεταγωγής. Με δυνατότητα σύνδεσης του φορτίου τη στιγμή που η τάση διασχίζει το μηδέν, αποφεύγοντας έτσι τα μεγάλα ρεύματα εισόδου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η στεγανότητά τους παίζει επίσης θετικό ρόλο, αλλά ταυτόχρονα στερεί από τον ιδιοκτήτη ένα τέτοιο ρελέ το πλεονέκτημα να μπορεί να το επισκευάσει αντικαθιστώντας ορισμένα εξαρτήματα. Ένα ρελέ στερεάς κατάστασης, σε περίπτωση βλάβης, δεν μπορεί να επισκευαστεί και πρέπει να αντικατασταθεί πλήρως· αυτή είναι η αρνητική του ποιότητα. Οι τιμές για τέτοια ρελέ είναι κάπως τσιμπημένες και αποδεικνύεται σπάταλη.
Ας προσπαθήσουμε μαζί να φτιάξουμε ένα ρελέ στερεάς κατάστασης με τα χέρια μας, διατηρώντας όλες τις θετικές ιδιότητες, αλλά χωρίς να γεμίσουμε το κύκλωμα με ρητίνη ή στεγανωτικό, για να μπορούμε να το επισκευάσουμε σε περίπτωση βλάβης.
Σχέδιο
Ας δούμε το διάγραμμα αυτής της πολύ χρήσιμης και απαραίτητης συσκευής.
Η βάση του κυκλώματος είναι το power triac T1 - BT138-800 για 16 Amperes και ο οπτικός συζευκτήρας MOS3063 που το ελέγχει.Το διάγραμμα δείχνει με μαύρο χρώμα τους αγωγούς που πρέπει να στρωθούν με χάλκινο σύρμα μεγαλύτερης διατομής, ανάλογα με το προβλεπόμενο φορτίο.
Είναι πιο βολικό για μένα να ελέγχω το LED του οπτικού συζεύκτη από 220 Volt ή από 12 ή 5 Volt, ανάλογα με τις ανάγκες.
Για να ελέγξετε από 5 Volt, πρέπει να αλλάξετε την αντίσταση απόσβεσης 630 Ohm σε 360 Ohm, όλα τα άλλα είναι τα ίδια.
Οι βαθμολογίες των εξαρτημάτων υπολογίζονται για το MOS3063. Εάν χρησιμοποιείτε άλλο οπτικό συζευκτήρα, τότε οι βαθμολογίες πρέπει να υπολογιστούν εκ νέου.
Το Varistor R7 προστατεύει το κύκλωμα από υπερτάσεις.
Αλυσίδα δείκτη LED Μπορείτε να το αφαιρέσετε εντελώς, αλλά καθιστά σαφέστερο ότι η συσκευή λειτουργεί.
Οι αντιστάσεις R4, R5 και οι πυκνωτές C3, C4 χρησιμεύουν για την πρόληψη της αστοχίας του triac· οι ονομασίες τους έχουν σχεδιαστεί για ρεύμα που δεν υπερβαίνει τα 10 Amperes. Εάν απαιτείται ρελέ για μεγάλο φορτίο, τότε οι ονομασίες πρέπει να υπολογιστούν εκ νέου.
Το ψυγείο ψύξης για ένα triac εξαρτάται άμεσα από το φορτίο σε αυτό. Με ισχύ τριακόσια watt, δεν χρειάζεται καθόλου καλοριφέρ και, κατά συνέπεια, όσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του ψυγείου. Όσο λιγότερο υπερθερμαίνεται το triac, τόσο περισσότερο θα λειτουργεί και επομένως ακόμη και ένα ψυγείο ψύξης δεν θα είναι περιττό.
Εάν σκοπεύετε να ελέγξετε την αυξημένη ισχύ, τότε η καλύτερη λύση θα ήταν να εγκαταστήσετε ένα triac υψηλότερης ισχύος, για παράδειγμα, το VTA41, το οποίο έχει ονομαστική ισχύ 40 Amps ή παρόμοια. Οι τιμές των εξαρτημάτων θα λειτουργούν χωρίς επανυπολογισμό.
Μέρη και σώμα
Θα χρειαστούμε:
- F1 - Ασφάλεια 100 mA.
- S1 - οποιοσδήποτε διακόπτης χαμηλής ισχύος.
- C1 – πυκνωτής 0,063 uF 630 Volt.
- C2 – 10 - 100 µF 25 Volt.
- C3 – 2,7 nF 50 Volt.
- C4 – 0,047 uF 630 Volt.
- R1 – 470 kOhm 0,25 Watt.
- R2 – 100 Ohm 0,25 Watt.
- R3 – 330 Ohm 0,5 Watt.
- R4 – 470 Ohm 2 Watt.
- R5 – 47 Ohm 5 Watt.
- R6 – 470 kOhm 0,25 Watt.
- R7 – varistor TVR12471, ή παρόμοιο.
- R8 – φορτίο.
- D1 - οποιαδήποτε γέφυρα διόδου με τάση τουλάχιστον 600 Volt ή συναρμολογημένη από τέσσερις ξεχωριστές διόδους, για παράδειγμα - 1N4007.
- D2 – 6,2 Volt δίοδος zener.
- D3 – δίοδος 1N4007.
- T1 – triac VT138-800.
- LED1 - οποιοδήποτε σήμα Δίοδος εκπομπής φωτός.
Κατασκευή ρελέ στερεάς κατάστασης
Αρχικά, σκιαγραφούμε την τοποθέτηση του ψυγείου, του breadboard και άλλων εξαρτημάτων στη θήκη και τα στερεώνουμε στη θέση τους.
Το triac πρέπει να είναι μονωμένο από το ψυγείο ψύξης με ειδική θερμοαγώγιμη πλάκα που χρησιμοποιεί θερμοαγώγιμη πάστα. Η πάστα πρέπει να βγαίνει ελαφρώς από κάτω από το τριάκ όταν σφίγγεται η βίδα στερέωσης.
Στη συνέχεια, τοποθετήστε τα παρακάτω μέρη σύμφωνα με το διάγραμμα και κολλήστε τα.
Συγκολλάμε τα καλώδια για να συνδέσουμε το ρεύμα και το φορτίο.
Τοποθετούμε τη συσκευή στη θήκη, έχοντας προηγουμένως δοκιμάσει με ελάχιστο φορτίο.
Η δοκιμή ήταν επιτυχής.
Δες το βίντεο
Παρακολουθήστε το βίντεο δοκιμάζοντας τη συσκευή μαζί με έναν ψηφιακό ελεγκτή θερμοκρασίας.
