Использовать твердотельное реле в силовых электронных схемах гораздо выгоднее, чем электромеханические, поскольку они демонстрируют большее количество срабатываний.
Твердотельное реле относится к числу современных полупроводниковых приборов с силовыми симисторными, тиристорными(при переменном токе) или транзисторными (при постоянном токе) ключами. Оно является отличной альтернативой стандартному электромагнитному реле, контакторам или электромагнитным пускателям, поскольку гарантируют большую надёжность и безопасность соединения.
Основная задача твердотельного реле – обеспечение связи низковольтных и высоковольтных электрических цепей.
Устройство твердотельного реле
Принцип построения этого устройства неизменен, независимо от конкретной модели.
Таким образом, структура реле включает в себя:
- вход;
- оптическую развязку;
- триггерную цепь;
- цепь переключателя;
- цепь защиты.
Инструкция для самостоятельной сборки твердотельного реле на 12 В
Если вы намерены собрать твердотельное реле, то вам понадобится соорудить цепочку с симистором, схемой управления и гальванической развязкой (по типу симисторной оптопары).
В качестве иллюстративного образца предлагается воспользоваться следующими деталями:
- симисторной оптопарой MOC3083 (VD1);
- симистором с изолированным анодом BT139-800 16A (V1 от Philips);
- сопротивлением для ограничения тока через светодиод MOC3083 (R1 750Ом 0,5Вт);
- светодиодом индикации АЛ307А (LD1);
- резистором на управляющий электрод симистора 160 Ом (R2 , 0.125Вт).
- Для самостоятельной сборки твердотельного реле понадобится в первую очередь металлическая (лучше всего из алюминия) быстро проводящая тепло подложка. Конкретные габариты подложки (размеры и толщина) зависят от того, какое количество тепла нужно будет отводить от симистора (учитывайте также, что и сама подложка может располагаться на поверхности из металла).
- После потребуется опалубка под заливку. Она должна быть таких размеров, чтобы вместить все компоненты устройства. Под опалубку пойдёт любая подходящих габаритов пластиковая деталь.
- Клеевым пистолетом опалубка скрепляется с подложкой. Герметизируются все имеющиеся щели.
- Размещается предварительно спаянная и протестированная схема. Учтите, что не всегда можно сразу же точно определить положение выводов симистора. Чтобы уточнить этот момент следует соединить тестер на мегаомах с выходными концами симистора. Если симистор открывается, то уровень сопротивления вместо десятков мегаом снизится до единиц килоом.
- Между спинкой корпуса симистора и поверхностью подложки необходима прослойка из теплопроводной пасты (КПТ-8). Ранее не изолированный анод симистора также необходимо отгородить изоляционной прокладкой. В любом случае, ни одна составляющая схемы не должна иметь прямого контакта с металлической подложкой.
- Вновь вооружившись клеевым пистолетом нужно скрепить корпус симистора с подложкой.
- Уложить все прочие составляющие схемы, продолжая крепить их так, чтобы они не контактировали с подложкой.
- Залить форму компаундом.
Коммутационные разновидности твердотельного реле
По типу коммутации существую следующие разновидности твердотельного реле:
- приборы, осуществляющие нагрузки по ёмкостному и редуктивному типу, обладающие слабой индукцией;
- приборы, оснащённые функцией случайного, либо мгновенного выключения, применяются для механизмов и систем, где возникает необходимость мгновенного срабатывания;
- приборы с фазовым управлением, помогают настраивать нагревательные элементы и лампы накаливания.
Защита твердотельного реле
Для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу реле применяется специальная цепь защиты. Она может быть внутренней или внешней.
Для внутренней защиты можно воспользоваться разнообразными предохранителями:
- g R –обеспечивает высокий уровень быстродействия, подходят для работы с широким спектром мощностей;
- g S –применяются для работы с токами разной силы и помогают защищать полупроводники при излишне высоких нагрузках питающей сети;
- a R –применяются как страховка от потерь, наносимых коротким замыканием.
К сожалению, покупка такого предохранителя обычно немногим уступает цене, за которую приобретают само реле. Если на такую роскошь тратиться жалко, то можно воспользоваться предохранителями класса В, С и D, которые не столь качественны, но и стоят гораздо меньше.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось - это поможет развитию канала
