Твердотільне реле своїми руками: схема

Виготовити твердотільне реле своїми руками під силу навіть починаючому радіоаматорові. Нічого складного в конструкції цього пристрою немає, але розібратися з схемотехнікою, особливостями застосування і підключення, все ж потрібно. Твердотільне реле – це елемент, виготовлений на основі напівпровідників. У його конструкції є силові ключі на симісторах, тиристорах чи транзисторах. Ці реле, що працюють безшумно, є гарною заміною контакторів і пускачів. З їх допомогою пристрої підключаються більш надійно і безпечно.

Проста схема реле

В силовій електроніці часто виникає необхідність використовувати одно - 3 х-фазне твердотільне реле. Своїми руками виготовити цей пристрій можна за однією із схем, представлених у статті. Перевага твердотільного реле перед механічними контакторами очевидно – у них ресурс набагато вище. І це з-за того, що в них немає жодного механічного компонента, а саме вони є найбільш уразливими. Для виготовлення твердотільного реле можна використовувати ланцюжки, що складаються з схеми управління і симістора. Гальванічну розв'язку здійснює симисторная оптопара. У схемі використовуються такі елементи: Оптопара типу МОС3083. Сімістор марки ВТ139-80016А з ізольованим анодом. Обмежуючий резистор, який знижує струм, що проходить через світлодіод. Світлодіод для індикації роботи пристрою. До керуючого електроду симістора підключається резистор 160 Ом. А тепер давайте розглянемо більш детально процес виготовлення пристрою.

Особливості процесу виготовлення

Рекомендується укладати всі елементи схеми в металевий корпус, щоб охолодження відбувалося набагато краще. Для надійності потрібно заливати короб за допомогою клейового пістолета. Головне при роботі – це правильно підібрати металеву підкладку, щоб забезпечити найкраще відведення тепла. Для виготовлення використовується опалубка, в яку укладається твердотільне реле постійного струму. Своїми руками виготовити її можна з будь-якого матеріалу. Ідеально підійде пластикова коробка або відрізок труби. Все залежить від того, який розмір у вироби. Металева підкладка повинна розміщуватися у цій опалубці. Ретельно потрібно залити клеєм всі елементи схеми, отвори в корпусі, щоб забезпечити якісну ізоляцію. Зверніть увагу на те, що у сімісторов висновки зазвичай неоднозначно визначаються, тому їх потрібно перевірити заздалегідь. Для перевірки відкриття симістора необхідно використовувати мегомметр. Як тільки симистор відкриється, опір зміниться від декількох десятків мегаом до 1-2 кОм.

Особливості пристрою твердотільного реле

Незалежно від того, який виробник твердотільного реле, елементна база у нього постійна – у рідкісних випадках можна знайти незначні відмінності. На вході зазвичай встановлюється резистор, що з'єднується він послідовно з оптичним пристроєм. Іноді опір виготовляється за складної конструкції, в яку включається захист від зворотної полярності і регулятор струму. Потрібно виділити такі властивості твердотільні реле:
За допомогою оптичної розв'язки забезпечується ізоляція різних ланцюгів електронного пристрою. За допомогою перемикає ланцюга вдається здійснити подачу на навантаження живлячої напруги. З допомогою тригерній ланцюга обробляється вхідний сигнал і відбувається його перехід на вихід.

Промисловий зразок Siemens V23103-S2232-B302

Схема твердотільного наведена на рисунку: За цією схемою своїми руками твердотільне реле можна досить швидко виготовити, труднощів при цьому не виникне. Головне – це знайти необхідні компоненти або аналоги. Захист може знаходитися як всередині корпуса реле, так і окремо. Тепер потрібно розглянути додаткові пристрої, які необхідно використовувати спільно з реле.

Особливості захисної ланцюга

Як бачите, труднощі при виготовленні немає ніяких. Якщо сумніваєтеся у своїх силах, то краще, звичайно, придбати промисловий зразок пристрою. Можна виділити ключові особливості саморобних реле: Керуюча напруга – 330 В, постійний струм. До виходу допускається підключати джерела напругою 115280 Ст. Вихідна потужність 400 Вт. Мінімальний струм, при якому працює пристрій, складає близько 50 мА. Якщо пристрій використовується для комутації низьких струмів (до 2 А), то немає необхідності встановлювати радіатор. Але якщо струми високі, буде відбуватися сильний нагрів елементів. Тому про охолодження потрібно подбати – встановіть додатковий радіатор і кулер (якщо є можливість організувати харчування для нього). Зверніть увагу на те, що при управлінні асинхронними моторами потрібно збільшувати приблизно в 10 разів запас по струму. При запуску двигун «тягне» з мережі струм, який у кілька разів перевищує робоче значення. Саме з цієї причини потрібно використовувати силові елементи зі значним запасом по струму.

Особливості роботи і схеми включення реле

При виготовленні своїми руками твердотільного реле на польовому транзисторі важливо враховувати параметри схеми, в якій воно буде використовуватися. Але давайте, щоб розібратися в особливостях роботи твердотільних елементів, розглянемо звичайні електромагнітні реле. У них, коли на обмотку подається напруга, генерується магнітне поле. З його допомогою відбувається притягання контактів.
При цьому ланцюг або розмикається, або замикається. Є один недолік у такого механізму – є в конструкції чимало рухливих елементів. У твердотільних їх немає, а це є основною перевагою. Також можна виділити наступні особливості: Включення і відключення навантаження відбувається тільки в тому випадку, коли напруга проходить через нуль. При роботі не відбувається поява перешкод електричного типу. Досить великий діапазон напруг, при якому працює пристрій. Між ланцюгами управління і навантаженням якісна ізоляція. Висока механічна міцність виробу. А ще при роботі не видається жодного звуку – просто відкривається і закривається перехід напівпровідника.

Приклад підключення твердотільного реле

Ви знаєте, як виготовити твердотільне реле своїми руками. Аналоги такого пристрою в продажу трапляються досить часто. Можна використовувати як аматорські схеми, так і промислові – залежить від того, які можливості потрібно отримати від пристрою. За допомогою такого пристрою забезпечується контакт високовольтної і низьковольтної ланцюгів. Велика частина промислових пристроїв і саморобок має схожу структуру. Відмінності несуттєві, на роботу не впливають ніяк. Переконатися в цьому неважко. На малюнку наведена найпростіша схема включення реле: Структура пристрою: Оптична розв'язка ланцюгів. Тригерна ланцюг (може бути декілька). Захисні пристрої і перемикачі. Входи. Вхід – це первинна ланцюг, в якій встановлюється постійний опір. Функція входу полягає в прийомі сигналу і передачі потрібної команди на пристрій, яке виробляє комутацію навантаження.

Розв'язка оптичного типу

Оптична розв'язка – це прилад, який здійснює ізоляцію входів і виходів. Коли відбувається обробка сигналу, що надходить на вхід, обов'язково потрібно використовувати триггерную ланцюг. Це окремий компонент, але іноді він включений в конструкцію оптичної розв'язки. Ланцюг перемикання використовується в тому випадку, коли потрібно подати напругу на навантаженні.