Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Простое твердотельное реле своими руками

    Простое твердотельное реле своими руками



    Твердотельное реле, представляющее собой мощный тиристорный (симисторный) электронный ключ удобнее, надежнее, имеет значительно больший ресурс и работает бесшумно, по сравнению с традиционными электромагнитными реле. Такой ключ-реле не имеет подвижных частей, искрящих-пригорающих-изнашивающихся контактов. Не трудно сделать (даже в кустарных условиях) такое электронное реле любой мыслимой степени защиты (пыль, влажность, агрессивные среды). В большинстве случаев электронные ключи-реле с успехом применяются для коммутации нагрузки на переменном токе в строящихся приборах и аппаратах, модернизируя или ремонтируя старые приборы (применяя мощные электронные ключи) улучшаем их характеристики. Например, выход из строя примененных в множестве бытовой техники механических термостатов с биметаллическими изгибающимися контактами – очень частая причина поломок. Применив подобный электронный ключ мы разгружаем контактную группу штатного механического термостата, колоссально повышая его ресурс.

    Здесь, реле-электронный ключ предназначено для управления электрическими нагревателями-спиралями в специальной печи небольшой мощности. Твердотельное реле управляется температурным контроллером имеющим специальный выход. Для сопряжения с контроллером применен транзисторный каскад. В целом, схема исполнительной части повторяет [1], отличаясь исполнением. Здесь, в качестве ключей применены симисторы в корпусах ТОР-3, что позволило сделать сборку вполне компактной.

    Простое твердотельное реле своими руками


    Принципиальная схема твердотельного реле на симисторе. Здесь применен симистор ВТА-41, транзистор КТ315. Симисторная оптопара – МОС3020 (ток включения светодиода 30 мА). Цепочка С1, R3 предназначена для улучшения динамических характеристик симистора, меньшее из диапазона сопротивлений соответствует резистивной нагрузке ключа, большее – индуктивной. Резистор греется, лучше подобрать керамический, мощностью не менее 5 Вт. При необходимости, ключ может быть применен и для ручного включения, подобно [2], в этом случае транзисторный каскад удаляется, а на светодиод подается питание от маломощного сетевого блока. Такую схему исполнительного устройства можно применить и для контроллеров, не оснащенных специальным (для твердотельных реле) выходом. Достаточно, чтобы устройство управления имело обычный релейный выход, пусть и слабый. Нормально разомкнутую группу контактов штатного реле, следует при этом включить в разрыв питания светодиода.

    В качестве радиаторов для симисторного ключа применены алюминиевые корпуса от отслуживших свой срок жестких дисков персонального компьютера. Они оказались вполне удобны для такого применения – преотлично нашлось место для крепления симистора, хорошо поместились и все детали высоковольтной части. Размер корпуса у HDD стандартен, имеются отверстия с нарезкой для специальных коротких саморезов. В ряде случаев, очень удобно применять и металлический корпус от старого системного блока. Модули симисторных ключей при этом монтируются на штатные места в специальную «корзину». Узко-высокий корпус-башню лучше проектировать для ее горизонтального положения, при этом все радиаторы с ключами внутри будут расположены вертикально, для нормального естественного охлаждения (не забыть про вентиляционные отверстия). Либо применять обдув и контроль температуры.

    Мой блок управления будет трехфазным, это усложнит схему и увеличит громоздкость блока управления, зато втрое снизит проходящие токи, равномерно распределит греющиеся элементы (симисторы, элементы снабберов) и позволит задействовать пусть и перекошенную, но трехфазную деревенскую сеть.

    Что понадобилось для работы.

    Набор инструмента для электромонтажа, паяльник средней мощности (40…60 Вт) с принадлежностями, мультиметр, фен строительный или специальный для работы с термотрубками.

    Набор инструмента для некрупных слесарных работ, ножницы по металлу, электрическая дрель или шуруповерт, набор сверл.

    Материалы – отслужившие HDD, потребные радиоэлементы, крепеж, провод, мелочи


    В своем электрическом хламе подобрал три гарантированно ненужных жестких диска, удалил платы контроллеров и механическую часть, оставил только крашеный порошковой краской алюминиевый поддон. В одном из вариантов HDD мотор дисков оказался насмерть запрессованным, оставил как есть, он не помешает.



    Разметил места креплений для крупных элементов. Керамический 10 Вт резистор снаббера закрепил жестяной обоймой вырезанной из банки от сгущенного молока (съесть, отмыть, высушить, отрезать торцы, выровнять). Обоймы с резисторами закрепил винтиками М3 (+гайки-шайбы-стопоры).



    Симисторы в выбранном месте прижал планками из нетонкого текстолита. Те же винтики М3 со всем сопутствующим, симистор изолировал от радиатора пластинкой из тонкой слюды. Под пластинку и под симистор плюхнул немного теплопроводящей пасты.



    Весь электромонтаж велся короткими жесткими проводами – толстой медной луженой проволокой изолированной термотрубкой. Схема несложная, хватило выводов механически закрепленных элементов. Для более удобного подключения нагрузки, сделал от ножек симистора короткие проволочные выводы, сигнал управления подключается к выводам торчащей оптопары. Чтобы не путаться, незадействованный вывод откусил.



    Испытания нагрузкой показали, что железка при работе с 2 кВт нагрузкой нагревается незначительно. Вместо сигнала управления зажигал светодиод оптопары от регулируемого БП, установив ток защиты 10 мА.



    После проверки работоспособности каждого ключа, собрал трехфазный макет. Все три светодиода оптопар ключей (МОС3022, ток включения светодиода 10 мА) включены параллельно к одному транзисторному каскаду. Такое включение не рекомендуется – сложно достичь полной синхронности работы из-за неравенства, неидентичности оптопар. Мне пришлось применить оптопары имеющиеся. Из их большого количества отобрал три с одинаковыми измеренными параметрами светодиодов. Кроме того, возможной несинхронностью включения нагревателей в печи вполне можно пренебречь. Собственно, даже отказ одного из нагревателей скомпенсирует термоконтроллер.



    Согласующий транзисторный каскад собран на отдельной некрупной платке и снабжен специальными проволочными выводами для винтовых клемм контроллера. Для уменьшения возни с травлением платку спроектировал так, чтобы границы между широкими контактными площадками легко и удобно прорезать бормашиной.



    Контроллер для испытаний применил из временного состава миниатюрной печи для фьюзинга.



    В качестве нагрузки-индикатора включил три 60 Вт лампы накаливания. Чтобы ничего не замкнуло в самый неподходящий момент, смонтировал все крупные элементы на живую нитку на куске ДСП. Пришлось к рабочему столу протянуть и все три фазы. Все отлично, все три включаются синхронно и надежно.

    Babay Mazay, март, 2020 г.

    Литература

    1. Самодельное твердотельное реле, блок управления муфельной печью.
    2. Трехфазное твердотельное реле на 40 А.
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Простой самодельный диммер

    Установка на старый телевизор современной электроники

    6.2
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7.2
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    6.2
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 6.5 из 10 (голосов: 6 / История оценок)

    Добавить комментарий

    20 комментариев
    Гость Виталий
    Твердотельное реле своими руками. Для этого ам понадобится твердотельное реле с алиэкспресс....шта?
    Korolev
    Валерий,
    Т.е., плесень зарождается из света?
    Да не было там никакой плесени, пока пиндосов пускать не начали. Теперь в обшивке МКС даже отверстия, просверленные "шуриком" стали появлятся, возможно потому, что
    Да вотка паленая была
    xaxa
    Валерий
    Цитата: Razrabotchik
    Всё освещение на МКС было таким натуральным, что даже плесень завелась.

    Т.е., плесень зарождается из света? (Типа, как раньше считали, что черви из мяса самозарождаются, или вши из головы появляются от сильных переживаний.))))
    Блин... Пойду лампочку в холодильнике обратно на обычную поменяю... Мало ли, что там от диодной появится....
    Але нови ностра алис!
    Dmitrij
    Цитата: Иван_Похмельев
    Цитата: Dmitrij
    Затопление орбитальной станции «Мир»
    Какое отношение реальное событие имеет к мифическому объекту "МКС-МИР"??

    Да вотка паленая была
    "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."





    Иван_Похмельев
    Цитата: Dmitrij
    Затопление орбитальной станции «Мир»
    Какое отношение реальное событие имеет к мифическому объекту "МКС-МИР"??
    ino53
    Делали когда то малыми партиями таймеры для вкл.-выкл. уличного освещения. Выход - симистор ТС106-10, типовая нагрузка - пускатель второй и выше величины. Вначале развязку делали на импульсном трансформаторе (МИТ-3, МИТ-10...), все нормально, потом перешли на АОУ-163 и обнаружили, что можем подключать чуть ли не РПУ-0, т.к. в случае, когда ток нагрузки меньше тока удержания основного симистора, работал симистор оптопары.
    Dmitrij
    в янде скоро ничего не останется...

    Затопление орбитальной станции «Мир»

    "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."





    Иван_Похмельев
    Цитата: Razrabotchik
    Посмотрите хотя бы по запросу - затопление МКС-МИР
    Вот просто ради смеха посмотрел по запросу "затопление МКС-МИР". На Яндексе три ссылки на один и тот же ролик на "украинском ютьюбе" и две ссылки на заголовок в КП Ленобласти. На Гугле несколько ссылок на комментарии на ресурсах типа pikabu, альтернативной истории и уфологии.
    Всё! Выбирайте сами, что из этого более авторитетный источник. xaxa

    И какое отношение реальное затопление станции "Мир" имеет к истории СССР?
    Razrabotchik
    Валерий,
    Ребята, надо знать историю СССР. Посмотрите хотя бы по запросу - затопление МКС-МИР.... fool
    2Dem
    Тсс... На палите чувака из альтернативной реальности, его могут найти люди в чёрном и убить или даже изнасиловать)))
    Korolev
    Валерий,
    МКС уже затопили?
    Пока ещё нет, запланированная дата затопления 17 апреля, прямо с экипажем, в рамках мероприятий по борьбе с коронавирусом!
    МОСКВА, 27 мар - РИА Новости. Роскосмос проверит на наличие коронавируса 270 своих сотрудников, обеспечивающих выполнение пилотируемой программы России ... а 17 апреля на Землю вернется экипаж МКС
    Валерий
    Цитата: Razrabotchik
    Всё освещение на МКС было таким натуральным, что даже плесень завелась. Пришлось станцию затопить

    МКС уже затопили?
    Але нови ностра алис!
    Razrabotchik
    2Dem,
    Про клабофрантильную фильтрацию всё понятно, сам для станции МИР её собирал, даже макетная платка ещё с тех времён осталась. Всё освещение на МКС было таким натуральным, что даже плесень завелась. Пришлось станцию затопить smile
    2Dem
    Цитата: Razrabotchik
    Транзистор блокирует работу светодиода при превышении напряжения на входе и никакого ограничения напряжения тут нет. А диод то зачем?

    Логично же - диод для того, чтобы транзистор не блокировал работу светодиода;)))
    Давайте так, я расскажу для чего тут транзистор, а о назначении диода вы догадаетесь сами. В данном случае, если чуть утрировать, диод оптопары и резистор R5 образуют делитель напряжения. На самом деле принцип немножко иной, точнее более сложный, но с вашим уровнем знаний и этого будет пока достаточно. Так вот, в точке их соединения присутствует напряжение равное подаваемому минус напряжения падения светодиода. Соответственно чем более положительное значение напряжения получается в этой точке, тем больше открывается транзистор, частично и соответственно пропорционально шунтируя эту цепочку, но не блокируя ее полностью, поэтому к светодиоду получается всегда приложено номинальное напряжение равное напряжению падения на нем. Я стал объяснять так подробно потому, что с минимальным изменением эта часть схемы представляет собой одну ячейку балансира для литиевого аккумулятора, а не несколько диодов в прямом включении. Намек понятен? С диодом разберетесь сами, нужно лишь подтянуть знания до хотя бы минимальных.
    Razrabotchik
    Транзистор блокирует работу светодиода при превышении напряжения на входе и никакого ограничения напряжения тут нет. А диод то зачем? А то не усну... scratch
    ino53
    Цитата: Razrabotchik
    Схема управления симистором взята от куда?
    Да-да, от него, или со схемой что то не так?
    Цитата: Razrabotchik
    где полная версия?
    Зачем? Может, что то нужное обрезано?

    Цитата: Razrabotchik
    Почему нельзя просто - резистор и светодиод?
    2Dem ответил...
    2Dem
    Цитата: Razrabotchik
    Почему нельзя просто - резистор и светодиод?

    Стыд и позор задавать такие вопросы с таким ником))) "Резистор и светодиод" применяются тогда, когда известны максимальные параметры управляющего сигнала. А вот такая схема сама в некоторых пределах ограничивает напряжение падения на светодиоде до номинального, обеспечивая тем самым оптимальный ток.
    Razrabotchik
    Схема управления симистором взята от куда? Порядковые номера деталей от какой-то схемы, dontknow где полная версия? Почему нельзя просто - резистор и светодиод?
    Бабай_Мазай Автор
    Конечно. Однако, наверное не всегда компактность, тем более для силовых приборов, это хорошо.
    Korolev
    В своё время я применял оптосимисторы серии ТСО, схема значительно упрощается.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

    Последние комментарии

    Все комментарии