Polovodičová relé si v poslední době získala popularitu. Pro mnoho zařízení výkonové elektroniky se polovodičová relé stala nezbytnými. Jejich výhodou je neúměrně velký počet operací oproti elektromagnetickým relé a vysoká rychlost spínání. Se schopností připojit zátěž v okamžiku, kdy napětí překročí nulu, čímž se zabrání velkým zapínacím proudům. V některých případech hraje pozitivní roli i jejich těsnost, která ale zároveň majitele takového relé připravuje o výhodu možnosti opravy výměnou některých dílů. Polovodičové relé v případě poruchy nelze opravit a musí být zcela vyměněno, to je jeho negativní vlastnost. Ceny za taková relé jsou poněkud strmé a ukázalo se, že je to plýtvání.
Pokusme se společně vyrobit polovodičové relé vlastníma rukama, zachováme všechny pozitivní vlastnosti, ale bez naplnění obvodu pryskyřicí nebo tmelem, abychom jej mohli opravit v případě poruchy.
Systém
Podívejme se na schéma tohoto velmi užitečného a potřebného zařízení.
Základem obvodu je výkonový triak T1 - BT138-800 pro 16 Ampér a optočlen MOS3063, který jej řídí.Schéma znázorňuje černě vodiče, které je třeba položit měděným drátem vyššího průřezu v závislosti na plánovaném zatížení.
Pohodlnější je pro mě ovládání LED optočlenu z 220 Voltů, případně z 12 či 5 Voltů podle potřeby.
Pro ovládání od 5 Voltů je potřeba změnit tlumící odpor 630 Ohmů na 360 Ohmů, vše ostatní je při starém.
Jmenovité hodnoty dílů jsou vypočteny pro MOS3063, pokud použijete jiný optočlen, je třeba jmenovité hodnoty přepočítat.
Varistor R7 chrání obvod před napěťovými rázy.
Indikátorový řetězec VEDENÝ Můžete jej zcela odstranit, ale je tím jasnější, že zařízení funguje.
K zamezení výpadku triaku slouží rezistory R4, R5 a kondenzátory C3, C4, jejich jmenovité hodnoty jsou dimenzovány na proud do 10 A. Pokud je pro velké zatížení vyžadováno relé, je třeba jmenovité hodnoty přepočítat.
Chladič pro triak přímo závisí na jeho zatížení. S výkonem tři sta wattů není radiátor vůbec potřeba, a proto čím větší zatížení, tím větší plocha radiátoru. Čím méně se bude triak přehřívat, tím déle bude fungovat a proto ani chladicí chladič nebude zbytečný.
Pokud plánujete ovládat zvýšený výkon, pak by nejlepším řešením bylo nainstalovat triak s vyšším výkonem, například VTA41, který je dimenzován na 40 ampérů nebo podobně. Hodnoty dílů budou fungovat bez přepočtu.
Části a tělo
Budeme potřebovat:
- F1 - 100 mA pojistka.
- S1 - jakýkoli nízkopříkonový spínač.
- C1 – kondenzátor 0,063 uF 630 Volt.
- C2 – 10 – 100 µF 25 voltů.
- C3 – 2,7 nF 50 voltů.
- C4 – 0,047 uF 630 voltů.
- 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, nebo podobný.
- R8 – zátěž.
- D1 - libovolný diodový můstek s napětím alespoň 600 voltů nebo sestavený ze čtyř samostatných diod, například - 1N4007.
- D2 – 6,2V zenerova dioda.
- D3 – dioda 1N4007.
- T1 – triak VT138-800.
- LED1 – libovolný signál Světelná dioda.
Vytvoření polovodičového relé
Nejprve si načrtneme umístění radiátoru, prkénka a dalších dílů v pouzdře a zajistíme je na místě.
Triak musí být od chladiče izolován speciální teplovodivou deskou pomocí teplovodivé pasty. Po utažení upevňovacího šroubu by měla pasta zpod triaku lehce vytéct.
Dále umístěte následující díly podle schématu a připájejte je.
Pájíme vodiče pro připojení napájení a zátěže.
Zařízení umístíme do pouzdra po předchozím testování při minimální zátěži.
Test byl úspěšný.
Podívejte se na video
Podívejte se na video testování zařízení spolu s digitálním regulátorem teploty.
