ТВЕРДОТІЛЬНІ РЕЛЕ СВОЇМИ РУКАМИ

Send

Останнім часом набрали популярність твердотільні реле. Для дуже багатьох пристроїв силової електроніки твердотільні реле стали просто необхідні. Їх перевага в незрівнянно більшій кількості спрацьовувань, в порівнянні з електромагнітними реле і великою швидкістю перемикань. З можливістю підключення навантаження в момент переходу напруги через нуль, тим самим уникаючи важких пускових струмів. У деяких випадках їх герметичність теж грає свою позитивну роль, але одночасно позбавляючи власника такого реле переваги в можливості ремонту з заміною деяких деталей. Твердотільних реле, в разі виходу з ладу, не ремонтується і підлягає заміні цілком, це його негативна якість. Ціни на такі реле кілька кусаються, і виходить марнотратно.
Спробуємо разом зробити твердотільні реле своїми руками зі збереженням усіх позитивних якостей, однак, не заливаючи схему смолою або герметиком, щоб мати можливість ремонту, в разі виходу з ладу.

Схема

Подивимося схему цього дуже корисного і потрібного пристрою.

Основу схеми складають силовий симистор Т1 - BT138-800 на 16 Ампер і керуючий їм оптрон МОС3063. На схемі виділені чорним кольором провідники, які потрібно прокласти мідним дротом підвищеного перетину, в залежності від планованого навантаження.
Управління светодиодом оптрона мені зручніше живити від 220 Вольт, а можна від 12 або 5 Вольт, кому як потрібно.

Для управління від 5 Вольт, потрібно резистор 630 Ом поміняти на 360 Ом, решта все однаково.
Номінали деталей розраховані на МОС3063, якщо застосуєте інший оптрон, то номінали потрібно перерахувати.
Варистор R7 захищає схему від кидків напруги.
Ланцюжок індикаторного світлодіода можна зовсім прибрати, але з нею виходить наочніше, що апарат працює.
Резистори R4, R5 і конденсатори C3, C4 служать для запобігання виходу з ладу симистора, їх номінали розраховані на струм не вище 10 Ампер. Якщо буде потрібно реле на велике навантаження, то номінали потрібно перераховувати.
Радіатор охолодження для симистора прямо залежить від навантаження на нього. При потужності триста Ватт, радіатор не потрібен зовсім, і відповідно - чим більше навантаження, тим більше площа радіатора. Чим менше буде симистор перегріватися, тим довше пропрацює і тому навіть кулер охолодження не буде зайвим.
Якщо ви плануєте керувати підвищеною потужністю, то найкращим виходом буде поставити симистор більшої потужності, наприклад, ВТА41, який розрахований на 40 Ампер, або подібний до нього. Номінали деталей підійдуть без перерахунку.

Деталі й корпус

Нам буде потрібно:

F1 - запобіжник на 100 мА.
S1 - будь-який малопотужний перемикач.
C1 - конденсатор 0.063 мкФ 630 Вольт.
C2 - 10 - 100 мкФ 25 Вольт.
C3 - 2.7 нФ 50 Вольт.
C4 - 0.047 мкФ 630 Вольт.
R1 - 470 кОм 0.25 Ватт.
R2 - 100 Ом 0.25 Ватт.
R3 - 330 Ом 0.5 Ватт.
R4 - 470 Ом 2 Ватта.
R5 - 47 Ом 5 Ватт.
R6 - 470 кОм 0.25 Ватт.
R7 - варістор TVR12471, або подібний.
R8 - навантаження.
D1 - будь діодний міст на напругу не менше 600 Вольт, або зібрати з чотирьох окремих діодів, наприклад - 1N4007.
D2 - стабілітрон на 6.2 Вольта.
D3 - діод 1N4007.
T1 - симистор ВТ138-800.
LED1 - будь-який сигнальний світлодіод.

Виготовлення твердотільного реле

Спочатку намічаємо розміщення радіатора, макетної плати та інших деталей в корпусі і закріплюємо їх на місця.

Симистор потрібно ізолювати від радіатора охолодження спеціальної теплопровідної пластиною із застосуванням теплопровідної пасти. Паста повинна злегка вилізти з-під симистора при закручуванні кріпильного гвинта.