Polovodičové relé si v poslednej dobe získali popularitu. Pre mnohé zariadenia výkonovej elektroniky sa polovodičové relé stali nevyhnutnými. Ich výhodou je neúmerne veľký počet operácií v porovnaní s elektromagnetickými relé a vysoká rýchlosť spínania. So schopnosťou pripojiť záťaž v okamihu, keď napätie prekročí nulu, čím sa zabráni veľkým nárazovým prúdom. V niektorých prípadoch zohráva pozitívnu úlohu aj ich tesnosť, no zároveň majiteľa takéhoto relé oberá o výhodu možnosti opravy výmenou niektorých dielov. Polovodičové relé sa v prípade poruchy nedá opraviť a musí sa úplne vymeniť, to je jeho negatívna vlastnosť. Ceny za takéto relé sú trochu vysoké a ukázalo sa, že je to zbytočné.
Pokúsme sa spoločne vyrobiť polovodičové relé vlastnými rukami so zachovaním všetkých pozitívnych vlastností, ale bez naplnenia obvodu živicou alebo tmelom, aby sme ho mohli opraviť v prípade poruchy.
Schéma
Pozrime sa na schému tohto veľmi užitočného a potrebného zariadenia.
Základom obvodu je výkonový triak T1 - BT138-800 pre 16 Ampér a optočlen MOS3063, ktorý ho riadi.Schéma zobrazuje čiernou farbou vodiče, ktoré je potrebné položiť medeným drôtom vyššieho prierezu v závislosti od plánovaného zaťaženia.
Je pre mňa pohodlnejšie ovládať LED optočlena od 220 Voltov, prípadne od 12 či 5 Voltov podľa potreby.
Na ovládanie od 5 Voltov je potrebné zmeniť tlmiaci odpor 630 Ohm na 360 Ohm, všetko ostatné je rovnaké.
Hodnoty dielov sú vypočítané pre MOS3063; ak používate iný optočlen, je potrebné hodnoty prepočítať.
Varistor R7 chráni obvod pred napäťovými rázmi.
Reťaz indikátorov LED Môžete ho úplne odstrániť, ale je jasnejšie, že zariadenie funguje.
Na zabránenie zlyhania triaku slúžia odpory R4, R5 a kondenzátory C3, C4, ktorých menovité hodnoty sú dimenzované na prúd maximálne 10 ampérov. Ak je pre veľké zaťaženie potrebné relé, potom je potrebné prepočítať hodnoty.
Chladič pre triak priamo závisí od jeho zaťaženia. Pri výkone tristo wattov nie je radiátor vôbec potrebný, a teda čím väčšie zaťaženie, tým väčšia plocha radiátora. Čím menej sa triak prehrieva, tým dlhšie bude fungovať a preto ani chladiaci chladič nebude zbytočný.
Ak plánujete ovládať zvýšený výkon, najlepším riešením by bolo nainštalovať triak s vyšším výkonom, napríklad VTA41, ktorý je dimenzovaný na 40 ampérov alebo podobne. Hodnoty dielov budú fungovať bez prepočtu.
Časti a telo
Budeme potrebovať:
- F1 - 100 mA poistka.
- S1 - akýkoľvek spínač s nízkym výkonom.
- C1 – kondenzátor 0,063 uF 630 Volt.
- C2 – 10 – 100 µF 25 voltov.
- C3 – 2,7 nF 50 voltov.
- C4 – 0,047 uF 630 voltov.
- R1 – 470 kOhm 0,25 Watt.
- R2 – 100 Ohm 0,25 Watt.
- R3 – 330 Ohm 0,5 Watt.
- R4 – 470 Ohm 2 Watty.
- R5 – 47 Ohm 5 Watt.
- R6 – 470 kOhm 0,25 Watt.
- R7 – varistor TVR12471, alebo podobný.
- R8 – záťaž.
- D1 - akýkoľvek diódový mostík s napätím najmenej 600 voltov alebo zostavený zo štyroch samostatných diód, napríklad - 1N4007.
- D2 – 6,2V zenerova dióda.
- D3 – dióda 1N4007.
- T1 – triak VT138-800.
- LED1 – ľubovoľný signál Dióda vyžarujúca svetlo.
Vytvorenie polovodičového relé
Najprv si načrtneme umiestnenie radiátora, doštičky a ďalších častí v puzdre a zaistime ich na mieste.
Triak musí byť izolovaný od chladiaceho radiátora špeciálnou teplovodivou doskou s použitím teplovodivej pasty. Po utiahnutí upevňovacej skrutky by mala pasta mierne vychádzať spod triaku.
Ďalej umiestnite nasledujúce diely podľa schémy a prispájkujte ich.
Spájkujeme drôty na pripojenie napájania a záťaže.
Zariadenie umiestňujeme do puzdra, ktoré sme predtým otestovali pri minimálnom zaťažení.
Test bol úspešný.
Pozri si video
Pozrite si video testujúce zariadenie spolu s digitálnym regulátorom teploty.
