ממסרי מצב מוצק תוצרת בית - מעגל ומכשיר

לממסרים מכניים ישנים שני חסרונות - מהירות נמוכה ומשאב מוגבל מבחינת מספר המתגים המותרים. המתגים האלקטרוניים שהגיעו להחליפם (שם אחר הוא טרנזיסטור מצב מוצק או ממסר טריאק) חסרים לחלוטין את החסרונות הללו, שמשכו את תשומת ליבם של מומחי אלקטרוניקה. היעדרם של חלקים מכניים, כמו גם פשטות המעגל, מקלים על הרכבתם בבית. כדי להתמודד עם משימה זו יעזור לך להכיר את התכונות של המכשיר ואת עקרון הפעולה של אלמנטים אלה.

מהם ממסרי מצב מוצק וסיווגם

ממסרי מצב מוצק (או SSR) הם מכשירים אלקטרוניים עם מבנה נטול רכיבים מכניים. עקרון פעולתם מבוסס על המוזרויות של פעולת צומת מוליכים למחצה, המאופיינות במהירות מיתוג גבוהה והגנה מפני שדות פיזיים.

החלפת ממסרי מצב מוצק מבוססת על העיקרון של הפעלת מקשים אלקטרונית.

מוצרים אלה משתמשים באופן מסורתי ברכיבים אלקטרוניים נפוצים כגון טרנזיסטורים, דיודות מבוקרות או תיריסטורים כאלמנטים מרכזיים. בהתאם למבנים המשמשים לייצורם, SSR מחולקים למכשירים שנבנו על בסיס אחד האלמנטים המפורטים (ממסרי טריאק למשל).

בהתאם למצבי ההפעלה וסוג המתחים המועברים, דגימות של ממסרי מצב מוצק המיוצרים על בסיס מוליכים למחצה מחולקים לקבוצות הבאות:

• התקנים המעבירים זרם ישר;
• מכשירים השולטים בתפעול קווי עומס עם פרמטרים של זרם משתנה;
• מוצרים אוניברסליים הפועלים במעגלים שונים.

עבור המכשירים הראשונים, השליטה במתח קבוע של לא יותר מ -32 וולט אופיינית. נציגי שתי העמדות הנותרות מסוגלים להחליף פוטנציאל בסדר גודל ניכר (עד עשרות קילובולט).

היתרונות של TTP

היתרונות של ממסר כוללים:

• היכולת להחליף עומסים חזקים יחסית;
• ביצועים גבוהים;
• עבודה בתנאי בידוד גלווני;
• יכולת לעמוד בעומס יתר לטווח הקצר.

שום מוצר מכני או אלקטרומכני לא יכול להתחרות במתגים אלקטרוניים. לכן, מבנים חדשים המבוססים על מוליכים למחצה החליפו לחלוטין את העיצובים המכניים הישנים.

מאפייני הביצועים הייחודיים של SSR מאפשרים להשתמש בהם ללא כל הגבלות עם עלייה בו זמנית במשאב התגובה. כל היתרונות המפורטים במכשירים אלה הם סיבה מצוינת לנסות להרכיב ממסר מצב מוצק במו ידיך. החסרונות של מוצרים אלה כוללים את הצורך באספקת חשמל נוספת, כמו גם את הצורך להסיר עודף חום שנוצר בעת עבודה עם עומסים חזקים.

ייצור עצמי

כדי ליצור ממסר זרם במו ידיך, עליך להצטייד במספר רכיבים אלקטרוניים המרכיבים את בסיס המיתוג. תזדקקו גם לחומרים מיוחדים מהם ייוצר גוף הממסר הביתי.

אלמנטים אלקטרוניים

החלקים הנפוצים הבאים משמשים בדרך כלל כרכיבים אלקטרוניים המשמשים לייצור עצמי של מדגם ה- SSR הפשוט ביותר:

• מצמד אופטי MOS3083;
• מותג טריאק VT139-800;
• טרנזיסטור דו קוטבי מסדרת KT209;
• סט נגדים, כמו גם דיודת זנר ונורית שמשמשת כמדד להפעלת ממסר.

האלמנטים האלקטרוניים המפורטים מולחמים בצורה תלויה על פי התרשים המופיע במקורות. יחד עם רכיבים אחרים, הוא מכיל טרנזיסטור מפתח המספק פולסים מיוצבים לדיודת הבקרה של צמד המצמדים האופטיים.

רגע המסירה נקבע על ידי אלמנט LED, שהשימוש בו במעגל הביצוע מאפשר בדיקה ויזואלית.

בהשפעת פולסים אלה, מתרחשת פעולה מיידית של טריאק המוליכים למחצה, הכלולה במעגל המיתוג. השימוש בזוג מצמדים אופטיים במעגל מיתוג כזה מאפשר לשלוט בפוטנציאלים קבועים בין 5 ל -24 וולט.

השרשרת המגבילה של נגד עם דיודת זנר נחוצה כדי להפחית את משרעת הזרם הזורם דרך ה- LED ואלמנט הבקרה לערך מינימלי. תכנון מעגלים זה מאפשר לך להאריך את חיי השירות של מרבית האלמנטים המשמשים בבניית המעגל.

בניית גוף (מילוי בתרכובת)

לייצור גוף המוצר הטרומי, ראשית כל, נדרשת צלחת אלומיניום בעובי 3-5 מ"מ, היא תשמש כבסיס להרכבה האלקטרונית. הגדלים נבחרים באופן חופשי, בתנאי שהם מבטיחים פיזור חום טוב לסביבה. דרישה נוספת לחלק זה היא משטח מעובד וחלק לחלוטין, מלוטש בכלי מיוחד או משייף לברק.

בשלב הבא של הכנת הגוף, הצלחת שנבחרה כבסיס מצוידת בשולי עשוי רצועת קרטון המודבקת סביב ההיקף. כתוצאה מכך תקבלו קופסה קטנה שתוכננה להכיל את המעגל האלקטרוני שהורכב בעבר. על בסיסו, רק הטריאק מחובר בצורה נוקשה מהרכיבים, כל שאר האלמנטים מוחזקים בגוף על ידי הקשרים שלהם.

לצורך חיבור לעומס ולספק הכוח, המוליכים המתאימים מובאים מהקופסה.

בעתיד, הידוק אמין של כל המכלול מסופק על ידי תרכובת נוזלית שנמזגת לקופסה, שהוכנה מראש במיכל מתאים. אחרי שהוא מתקשה מקבלים מבנה מונוליטי, שאינו נחות מהעיצובים התעשייתיים הטובים ביותר מבחינת הגנה מפני רעידות והשפעות אחרות. החיסרון היחיד שלה הוא חוסר האפשרות של פירוק לצורך תיקון המעגל הבא.

זנים של TTR

בעת הרכבת מעגלי ממסר מצב מוצק במו ידיך, יש לזכור כי ניתן להשתמש במגוון רחב של רכיבים למטרות אלה. שום דבר לא מונע מאדם שלוקח עבודה לבחור טרנזיסטורים מודרניים עם אפקט שדה, למשל כאלה המאופיינים במהירות גבוהה ובצריכת חשמל נמוכה. אלמנטים אלה נשלטים רק על ידי פוטנציאלים, מה שמבטיח אפשרות להחליף צרכנים חזקים מספיק. מבני שדה כמו MOSFET מסוגלים להחליף מעגלי עומס, בהם ההספק מגיע לעשרות קילוואט.

לייצור עצמי של ממסר מצב מוצק, מותר לבחור מבני מוליכים למחצה אחרים שיכולים לשלוט במעגלי הספק: תיריסטורים, למשל, או טרנזיסטורים דו-קוטביים. העיקר שהם עומדים בדרישות לפונקציונליות של מעגל זה ופרמטרי ההפעלה של האלמנטים הכלולים בו. כל השאר תלוי במוכנות ובקשב של המבצע.