Geganti keadaan pepejal buat sendiri: arahan pemasangan dan petua sambungan

Geganti keadaan pepejal (SSR) ialah peranti daripada siri komponen elektronik bukan mekanikal.Ketiadaan mekanik membuka lebih banyak peluang kepada peminat elektronik untuk membuat geganti keadaan pepejal dengan tangan mereka sendiri untuk kegunaan peribadi.

Mari kita pertimbangkan kemungkinan ini dengan lebih terperinci.

Reka bentuk dan prinsip operasi TTR

Walaupun kebanyakan elektronik sedemikian secara tradisinya mengandungi bahagian bergerak kumpulan kenalan, geganti keadaan pepejal tidak mempunyai bahagian sedemikian sama sekali. Pensuisan litar oleh litar peranti dijalankan mengikut prinsip kunci elektronik. Dan peranan kunci elektronik biasanya dimainkan oleh semikonduktor yang dibina ke dalam badan geganti - transistor kuasa, triac, thyristor.

Sebelum cuba membuat geganti keadaan pepejal sendiri, adalah logik untuk membiasakan diri dengan reka bentuk asas peranti sedemikian dan memahami prinsip operasinya.

Pengeluaran perindustrian menghasilkan geganti keadaan pepejal pelbagai konfigurasi, direka untuk pelbagai keadaan praktikal. Pilihan pengubahsuaian adalah luas

Sebagai sebahagian daripada kajian menyeluruh terhadap peranti, seseorang harus segera menyerlahkan aspek berfaedah TTP:

• menukar beban yang kuat;
• kelajuan pensuisan yang tinggi;
• pengasingan galvanik yang ideal;
• keupayaan untuk menahan beban lampau yang tinggi untuk masa yang singkat.

Di antara struktur mekanikal, tidak mungkin untuk mencari geganti dengan parameter yang sama. Secara umum, kelebihan geganti keadaan pepejal berbanding dengan rakan mekanikalnya dinyatakan dalam senarai yang mengagumkan.

Dua peranti elektronik yang berfungsi menyediakan pensuisan litar: di sebelah kiri adalah berdasarkan reka bentuk keadaan pepejal, di sebelah kanan ialah sistem pensuisan mekanikal tradisional

Keadaan operasi untuk TSR secara praktikal tidak mengehadkan penggunaan peranti ini. Di samping itu, ketiadaan bahagian mekanikal yang bergerak mempunyai kesan yang baik terhadap hayat perkhidmatan peranti. Jadi ada sebab untuk mula bekerja pada geganti keadaan pepejal - untuk memasang peranti itu sendiri.

Walau bagaimanapun, dalam keadilan, bersama-sama dengan aspek positif, perlu diperhatikan sifat geganti, yang dicirikan sebagai keburukan. Oleh itu, untuk pengendalian peranti berkuasa, sebagai peraturan, komponen reka bentuk tambahan diperlukan, yang direka untuk menghilangkan haba.

Dalam kes menukar beban yang kuat, geganti keadaan pepejal hampir selalu ditambah dengan radiator penyejuk yang berkuasa. Perkara ini agak merumitkan penggunaan TTP

Radiator penyejuk untuk geganti keadaan pepejal mempunyai dimensi keseluruhan beberapa kali lebih besar daripada dimensi geganti keadaan pepejal, yang mengurangkan kemudahan dan rasional pemasangan.

Peranti TSR semasa operasi (dalam keadaan tertutup) memberikan arus bocor terbalik dan menunjukkan ciri voltan arus tak linear. Tidak semua geganti keadaan pepejal boleh digunakan tanpa sekatan dalam ciri-ciri voltan tersuis.

Reka bentuk untuk digunakan hanya dalam litar yang dikuasakan oleh arus terus. Biasanya, peranti ini dibezakan oleh dimensi kecil dan kuasa pensuisan yang rendah.

Jenis peranti tertentu direka untuk menukar arus terus sahaja. Pengenalan geganti keadaan pepejal ke dalam litar biasanya memerlukan langkah tambahan yang bertujuan untuk menyekat penggera palsu.

Geganti keadaan pepejal selalunya boleh didapati secara umum panel elektrik apartmen.

Bagaimanakah geganti keadaan pepejal berfungsi?

Isyarat kawalan (biasanya voltan tahap rendah yang datang, contohnya, dari pengawal kawalan) dibekalkan kepada LED pasangan optoelektronik yang terdapat dalam litar SSR. LED mula memancarkan cahaya ke arah fotodiod, yang seterusnya terbuka dan mula mengalirkan arus.

Gambar rajah SSR umum yang menunjukkan dengan jelas cara peranti elektronik berfungsi: 1 – mengawal sumber voltan; 2 – optocoupler di dalam perumahan geganti; 3 - beban sumber arus; 4 - beban

Arus yang melalui fotodiod tiba di elektrod kawalan transistor kunci atau thyristor. Kekunci membuka dan menutup litar beban.

Beginilah cara fungsi pensuisan peranti berfungsi. Semua elektronik secara tradisinya disertakan dalam perumahan monolitik. Sebenarnya, itulah sebabnya peranti itu dipanggil geganti keadaan pepejal.

Anda boleh membaca tentang cara menyambungkan geganti keadaan pepejal bahan ini.

Jenis Suis Keadaan Pepejal

Keseluruhan rangkaian peranti sedia ada boleh dibahagikan kepada kumpulan berdasarkan kategori beban yang disambungkan, ciri kawalan voltan dan pensuisan.

Oleh itu, terdapat tiga kumpulan:

1. Peranti yang beroperasi dalam litar DC.
2. Peranti yang beroperasi dalam litar arus ulang alik.
3. Reka bentuk universal.

Kumpulan pertama diwakili oleh peranti dengan parameter voltan kawalan operasi 3 – 32 volt. Ini adalah elektronik bersaiz agak kecil, dilengkapi dengan petunjuk LED, mampu berfungsi tanpa gangguan pada suhu -35 / +75 ºС.

Reka bentuk peranti elektronik yang digunakan secara meluas untuk digunakan dalam rangkaian elektrik satu fasa.Terdapat juga pilihan reka bentuk lain, tetapi lebih jarang.

Kumpulan kedua ialah peranti yang dimaksudkan untuk pemasangan dalam rangkaian voltan bergantian. Berikut ialah reka bentuk TSR untuk pemasangan dalam rangkaian AC, dikawal oleh voltan 24 - 250 volt. Terdapat peranti yang mampu menukar beban kuasa tinggi.

Kumpulan ketiga ialah peranti untuk kegunaan sejagat. Litar jenis peranti ini menyokong konfigurasi manual untuk digunakan dalam keadaan tertentu.

Berdasarkan sifat beban yang disambungkan, dua jenis geganti keadaan pepejal AC harus dibezakan: fasa tunggal dan tiga fasa. Kedua-dua jenis direka untuk menukar beban yang cukup kuat pada arus 10 - 75 A. Dalam kes ini, nilai arus jangka pendek puncak boleh mencapai 500 A.

Versi yang digunakan secara meluas untuk digunakan dalam rangkaian elektrik tiga fasa. Selalunya digunakan sebagai pengawal selia linear pemanas elektrik berkuasa (TEH)

Beban yang ditukar oleh geganti keadaan pepejal boleh menjadi litar kapasitif, rintangan atau induktif. Reka bentuk suis membolehkan kawalan lancar, contohnya, elemen pemanas, lampu pijar dan motor elektrik tanpa bunyi yang tidak perlu.

Kebolehpercayaan operasi agak tinggi. Tetapi dalam banyak cara, kestabilan dan ketahanan geganti keadaan pepejal bergantung pada kualiti pembuatan produk. Oleh itu, peranti yang dihasilkan di bawah nama jenama tertentu "Impuls" sering diperhatikan untuk hayat perkhidmatannya yang singkat.

Sebaliknya, produk Schneider Electric tidak memberi ruang untuk kritikan.

Bagaimana untuk membuat TTP dengan tangan anda sendiri?

Memandangkan ciri reka bentuk peranti (monolit), litar dipasang bukan pada papan textolit, seperti biasa, tetapi dengan pemasangan permukaan.

Beginilah rupa reka bentuk geganti keadaan pepejal buatan sendiri. Tak susah pun nak buat macam ni. Apa yang anda perlukan ialah kemahiran asas elektronik dan juruelektrik. Kos bahan adalah kecil

Terdapat banyak penyelesaian litar ke arah ini yang boleh didapati. Pilihan khusus bergantung pada kuasa pensuisan yang diperlukan dan parameter lain.

Komponen elektronik untuk pemasangan litar

Senarai elemen litar mudah untuk pembangunan praktikal dan pembinaan geganti keadaan pepejal dengan tangan anda sendiri adalah seperti berikut:

1. Optocoupler jenis MOS3083.
2. Triac jenis VT139-800.
3. Siri transistor KT209.
4. Perintang, diod zener, LED.

Semua komponen elektronik yang ditentukan dipateri dengan pemasangan permukaan mengikut rajah berikut:

Gambarajah skematik geganti keadaan pepejal berkuasa rendah untuk pemasangan DIY. Sebilangan kecil bahagian dan pemasangan berengsel mudah membolehkan anda memateri litar tanpa kesukaran

Terima kasih kepada penggunaan optocoupler MOS3083 dalam litar penjanaan isyarat kawalan, voltan input boleh berbeza dari 5 hingga 24 volt.

Dan disebabkan oleh rantai yang terdiri daripada diod zener dan perintang pengehad, arus yang melalui LED kawalan dikurangkan kepada seminimum mungkin. Penyelesaian ini memastikan hayat perkhidmatan yang panjang bagi LED kawalan.

Memeriksa litar yang dipasang untuk kefungsian

Litar yang dipasang mesti diperiksa untuk kefungsian. Dalam kes ini, tidak perlu menyambung voltan beban 220 volt ke litar pensuisan melalui triac. Ia cukup untuk menyambungkan peranti pengukur - penguji - selari dengan garisan penggantian triac.

Memeriksa prestasi geganti keadaan pepejal menggunakan alat pengukur.Jika voltan kawalan dikenakan pada input peranti, simpang triac mesti dibuka

Mod pengukuran penguji mesti ditetapkan kepada "mOhm" dan kuasa (5-24V) mesti dibekalkan kepada litar penjanaan voltan kawalan. Jika semuanya berfungsi dengan betul, penguji harus menunjukkan perbezaan rintangan daripada "mOhm" kepada "kOhm".

Pembinaan badan monolitik

Di bawah dasar perumahan geganti keadaan pepejal masa depan, anda memerlukan plat aluminium setebal 3-5 mm. Dimensi plat tidak kritikal, tetapi mesti sesuai dengan syarat untuk penyingkiran haba yang berkesan dari triac apabila memanaskan elemen elektronik ini.

Bingkai untuk menuang badan peranti masa depan. Diperbuat daripada jalur kadbod atau bahan lain yang sesuai. Ditetapkan pada substrat aluminium dengan pelekat universal

Permukaan plat aluminium mestilah rata. Selain itu, kedua-dua belah pihak perlu diproses - dibersihkan dengan kertas pasir halus dan digilap.

Pada peringkat seterusnya, plat yang disediakan dilengkapi dengan "formwork" - sempadan yang diperbuat daripada kadbod tebal atau plastik dilekatkan di sekeliling perimeter. Anda harus mendapatkan sejenis kotak, yang kemudiannya akan diisi dengan resin epoksi.

Litar geganti keadaan pepejal elektronik yang dipasang dengan "kanopi" diletakkan di dalam kotak yang dibuat. Hanya triac diletakkan pada permukaan plat aluminium.

Membetulkan triac pada substrat aluminium. Syarat utama ialah komponen elektronik ini mesti ditekan dengan ketat pada tapak logam. Ini adalah satu-satunya cara untuk memastikan penyingkiran haba berkualiti tinggi dan operasi yang boleh dipercayai.

Tiada bahagian litar atau konduktor lain harus menyentuh substrat aluminium. Triac dipasang pada aluminium dengan bahagian perumah yang direka untuk pemasangan pada radiator.

Pes pengalir haba hendaklah digunakan pada kawasan sentuhan badan triac dan substrat aluminium. Sesetengah jenama triac dengan anod tidak bertebat mesti dipasang melalui gasket mika.

Pilihan untuk memasang triac pada substrat menggunakan rivet. Di bahagian belakang, rivet diratakan rata dengan permukaan substrat

Triac mesti ditekan ketat ke pangkalan dengan beberapa jenis berat dan diisi dengan gam epoksi di sekeliling perimeter atau diikat dalam beberapa cara tanpa mengganggu permukaan licin bahagian belakang substrat (contohnya, dengan rivet).

Menyediakan kompaun dan menuangkan badan

Untuk menghasilkan badan pepejal peranti elektronik, anda perlu membuat campuran sebatian. Komposisi campuran sebatian dibuat berdasarkan dua komponen:

1. Resin epoksi tanpa pengeras.
2. Serbuk alabaster.

Terima kasih kepada penambahan alabaster, tuan menyelesaikan dua masalah sekaligus - dia memperoleh jumlah lengkap sebatian tuang pada penggunaan nominal resin epoksi dan mencipta isian konsistensi optimum.

Campuran mesti dicampur dengan teliti, selepas itu anda boleh menambah pengeras dan kacau dengan teliti lagi. Seterusnya, pemasangan "engsel" di dalam kotak kadbod diisi dengan teliti dengan sebatian yang dibuat.

Beginilah rupa salinan siap geganti keadaan pepejal do-it-yourself. Agak luar biasa dan tidak begitu rapi, tetapi agak boleh dipercayai

Pengisian dilakukan ke peringkat atas, hanya meninggalkan sebahagian daripada kepala LED kawalan di permukaan. Pada mulanya, permukaan sebatian mungkin tidak kelihatan sepenuhnya licin, tetapi selepas beberapa lama gambar akan berubah. Yang tinggal hanyalah menunggu tuangan mengeras sepenuhnya.

Malah, anda boleh menggunakan sebarang penyelesaian yang sesuai untuk tuangan.Kriteria utama ialah komposisi tuangan tidak boleh konduktif elektrik, ditambah dengan tahap ketegaran tuangan yang baik harus dibentuk selepas pemejalan. Perumah geganti keadaan pepejal tuang adalah sejenis perlindungan untuk litar elektronik daripada kerosakan fizikal yang tidak disengajakan.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Video ini menunjukkan bagaimana dan berdasarkan komponen elektronik apakah geganti keadaan pepejal boleh dibuat. Penulis dengan jelas bercakap tentang semua butiran amalan pembuatan yang dia sendiri temui semasa pengeluaran suis elektronik:

Video tentang masalah yang mungkin anda hadapi selepas membeli SSR fasa tunggal daripada penjual dari China. Di sepanjang jalan, dia menjalankan sejenis semakan reka bentuk peranti pensuisan:

Pembuatan sendiri geganti keadaan pepejal adalah penyelesaian yang mungkin sepenuhnya, tetapi berkaitan dengan produk untuk beban voltan rendah yang menggunakan kuasa yang agak rendah.

Sukar untuk membuat peranti yang lebih berkuasa dan voltan tinggi dengan tangan anda sendiri. Dan usaha kewangan ini akan menelan kos yang sama dengan nilai salinan kilang. Jadi, jika perlu, lebih mudah untuk membeli peranti perindustrian siap pakai.

Jika anda mempunyai soalan tentang memasang geganti keadaan pepejal, sila tanya mereka di bahagian komen, dan kami akan cuba memberi mereka jawapan yang sangat jelas. Di sana anda boleh berkongsi pengalaman anda membuat geganti sendiri atau memberikan maklumat berharga tentang topik artikel.