Các rơ le cơ học cũ có hai nhược điểm - tốc độ thấp và nguồn lực hạn chế về số lần chuyển mạch cho phép. Các công tắc điện tử ra đời để thay thế chúng (tên gọi khác là bóng bán dẫn thể rắn hoặc rơ le triac) hoàn toàn không có những khuyết điểm này, điều này đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia điện tử đến chúng. Việc không có các bộ phận cơ khí, cũng như tính đơn giản của mạch điện, giúp bạn dễ dàng lắp ráp chúng tại nhà. Để đối phó với nhiệm vụ này sẽ giúp bạn làm quen với các tính năng của thiết bị và nguyên tắc hoạt động của các yếu tố này.
Rơle trạng thái rắn là gì và phân loại của chúng
Rơle trạng thái rắn (hoặc SSR) là thiết bị điện tử có cấu trúc không có các thành phần cơ học. Nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên đặc thù hoạt động của các mối nối bán dẫn, được đặc trưng bởi tốc độ chuyển mạch cao và sự bảo vệ khỏi các trường vật lý.
Việc chuyển mạch của rơle trạng thái rắn dựa trên nguyên lý hoạt động của chìa khóa điện tử.
Các sản phẩm này theo truyền thống sử dụng các thành phần điện tử phổ biến như bóng bán dẫn, điốt được điều khiển hoặc thyristor làm yếu tố chính. Tùy thuộc vào cấu trúc được sử dụng trong sản xuất của chúng, SSR được chia nhỏ thành các thiết bị được xây dựng trên cơ sở một trong các phần tử được liệt kê (ví dụ: rơ le triac).
Phù hợp với các chế độ làm việc và loại điện áp đóng cắt, các mẫu rơle trạng thái rắn được sản xuất trên cơ sở chất bán dẫn được chia thành các nhóm sau:
- thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều;
- các thiết bị điều khiển hoạt động của đường dây tải có thông số dòng điện thay đổi được;
- các sản phẩm phổ thông hoạt động trong các mạch khác nhau.
Đối với các thiết bị đầu tiên, việc điều khiển điện áp không đổi không quá 32 vôn là đặc trưng. Các đại diện của hai vị trí còn lại có khả năng chuyển đổi điện thế có độ lớn đáng kể (lên đến hàng chục kilovolt).
Lợi ích của TTP
- khả năng chuyển tải tương đối mạnh mẽ;
- hiệu suất cao;
- làm việc trong điều kiện cách ly galvanic;
- khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn.
Không có sản phẩm cơ điện hay cơ điện nào có thể cạnh tranh được với công tắc điện tử. Do đó, các cấu trúc mới dựa trên chất bán dẫn đã thay thế hoàn toàn các thiết kế cơ khí cũ.
Các đặc tính hiệu suất độc đáo của SSR cho phép chúng được sử dụng mà không có bất kỳ hạn chế nào với sự gia tăng đồng thời tuổi thọ hoạt động. Tất cả những ưu điểm được liệt kê của các thiết bị này là lý do tuyệt vời để bạn cố gắng lắp ráp một rơle trạng thái rắn bằng chính tay của bạn. Những nhược điểm của các sản phẩm này bao gồm nhu cầu cung cấp điện bổ sung, cũng như cần phải loại bỏ nhiệt thừa sinh ra khi làm việc với tải mạnh.
Tự sản xuất
Để tạo ra một rơle dòng điện bằng tay của chính bạn, bạn cần phải dự trữ một số thành phần điện tử tạo nên cơ sở của các mạch chuyển đổi. Bạn cũng sẽ cần những vật liệu đặc biệt để làm phần thân của rơ le tự chế.
Yếu tố điện tử
Các bộ phận phổ biến sau đây thường được sử dụng làm linh kiện điện tử được sử dụng để tự sản xuất mẫu SSR đơn giản nhất:
- optocoupler MOS3083;
- triac nhãn hiệu VT139-800;
- bóng bán dẫn lưỡng cực của sê-ri KT209;
- một bộ điện trở, cũng như một diode zener và một đèn LED dùng làm chỉ báo hoạt động của rơle.
Các phần tử điện tử được liệt kê được hàn theo cách có bản lề theo sơ đồ được đưa ra trong các nguồn. Cùng với các thành phần khác, nó chứa một bóng bán dẫn chính cung cấp các xung ổn định cho diode điều khiển của cặp optocoupler.
Thời điểm giao hàng được cố định bởi một phần tử LED, việc sử dụng phần tử này trong mạch điều hành cho phép kiểm tra trực quan.
Dưới ảnh hưởng của các xung này, hoạt động tức thời của triac bán dẫn, bao gồm trong mạch chuyển mạch, xảy ra. Việc sử dụng một cặp optocoupler trong một mạch chuyển đổi như vậy giúp nó có thể điều khiển các điện thế không đổi từ 5 đến 24 vôn.
Chuỗi giới hạn của điện trở có diode zener là cần thiết để giảm biên độ dòng điện chạy qua đèn LED và phần tử điều khiển đến giá trị nhỏ nhất. Thiết kế mạch này cho phép bạn kéo dài tuổi thọ của hầu hết các phần tử được sử dụng trong việc xây dựng mạch.
Cấu tạo cơ thể (lấp đầy bằng hợp chất)
Để sản xuất phần thân của sản phẩm đúc sẵn, trước hết, cần phải có một tấm nhôm có độ dày 3-5 mm, nó sẽ làm cơ sở cho việc lắp ráp điện tử. Các kích thước được lựa chọn tự do, miễn là chúng đảm bảo tản nhiệt tốt ra môi trường xung quanh. Một yêu cầu khác đối với bộ phận này là bề mặt được xử lý tốt, nhẵn tuyệt đối, được đánh bóng bằng công cụ đặc biệt hoặc đánh nhám cho sáng bóng.
Trong bước tiếp theo của việc chuẩn bị phần thân, tấm được chọn làm cơ sở được trang bị một đường viền làm bằng một dải các-tông dán xung quanh chu vi. Kết quả là bạn sẽ nhận được một hộp nhỏ được thiết kế để chứa mạch điện tử đã được lắp ráp trước đó. Trên cơ sở của nó, chỉ có triac được gắn chặt từ các thành phần, tất cả các phần tử khác được giữ trong cơ thể bằng các kết nối riêng của chúng.
Để kết nối với tải và nguồn điện, các dây dẫn tương ứng được đưa ra khỏi hộp.
Trong tương lai, sự gắn chặt đáng tin cậy của toàn bộ cụm được cung cấp bởi một hợp chất lỏng được đổ vào hộp, được chuẩn bị trước trong một hộp chứa thích hợp. Sau khi cứng lại, bạn sẽ có được một cấu trúc nguyên khối, không thua kém các kiểu dáng công nghiệp tốt nhất về khả năng bảo vệ khỏi rung động và các ảnh hưởng khác. Hạn chế duy nhất của nó là không thể tháo rời cho mục đích sửa chữa mạch tiếp theo.
Các loại TTP
Để tự sản xuất rơle trạng thái rắn, cho phép lựa chọn các cấu trúc bán dẫn khác có thể điều khiển mạch công suất: chẳng hạn như thyristor, hoặc transistor lưỡng cực. Điều chính là chúng đáp ứng các yêu cầu về chức năng của mạch này và các thông số hoạt động của các phần tử có trong nó. Mọi thứ còn lại phụ thuộc vào sự chuẩn bị và chu đáo của người thực hiện.
Đối với số tiền mà anh em yêu cầu các rơ le như vậy - người Trung Quốc dễ dàng hơn để mua một thành phẩm.
optosymistor là thành phẩm, bạn cần dòng điện cao hơn để chuyển thành phẩm trong thang máy trên cuộn dây phanh và được sử dụng với bảo vệ chống lại xung ngược