DIY 무접점 릴레이: 조립 지침 및 연결 팁
무접점 계전기(SSR)는 일련의 비기계식 전자 부품으로 구성된 장치입니다.기계공이 없기 때문에 전자 매니아가 자신의 손으로 개인용 무접점 계전기를 만들 수 있는 더 많은 기회가 열립니다.
이 가능성을 더 자세히 고려해 봅시다.
기사 내용:
TTR의 설계 및 작동 원리
대부분의 전자 장치에는 전통적으로 접점 그룹의 움직이는 부품이 포함되어 있지만 무접점 릴레이에는 그러한 부품이 전혀 없습니다. 장치 회로에 의한 회로 전환은 전자 키의 원리에 따라 수행됩니다. 그리고 전자 키의 역할은 일반적으로 릴레이 본체에 내장된 반도체(전력 트랜지스터, 트라이액, 사이리스터)에 의해 수행됩니다.
솔리드 스테이트 릴레이를 직접 만들기 전에 해당 장치의 기본 설계를 숙지하고 작동 원리를 이해하는 것이 논리적입니다.
장치에 대한 철저한 연구의 일환으로 TTP의 장점을 즉시 강조해야 합니다.
- 강력한 부하의 전환;
- 높은 스위칭 속도;
- 이상적인 갈바닉 절연;
- 짧은 시간 동안 높은 과부하를 유지하는 능력.
기계 구조 중에서 유사한 매개변수를 가진 릴레이를 찾는 것은 실제로 불가능합니다. 일반적으로 기계식 릴레이에 비해 무접점 릴레이의 장점은 인상적인 목록에 표현되어 있습니다.
TSR의 작동 조건은 실제로 이러한 장치의 사용을 제한하지 않습니다. 또한 움직이는 기계 부품이 없기 때문에 장치의 서비스 수명에 유익한 영향을 미칩니다. 따라서 장치를 직접 조립하기 위해 무접점 릴레이 작업을 시작해야 할 모든 이유가 있습니다.
그러나 공평하게 말하면 긍정적인 측면과 함께 단점으로 특징지어지는 릴레이의 특성에 주목할 가치가 있습니다. 따라서 강력한 장치를 작동하려면 일반적으로 열을 제거하도록 설계된 추가 설계 구성 요소가 필요합니다.
무접점 릴레이용 냉각 라디에이터는 무접점 릴레이 크기보다 전체 크기가 몇 배 더 크므로 설치 편의성과 합리성이 떨어집니다.
작동 중(폐쇄 상태) TSR 장치는 역방향 누설 전류를 제공하며 비선형 전류-전압 특성을 나타냅니다. 모든 무접점 릴레이를 전환 전압 특성에 대한 제한 없이 사용할 수 있는 것은 아닙니다.
특정 유형의 장치는 직류만 전환하도록 설계되었습니다. 무접점 릴레이를 회로에 도입하려면 일반적으로 잘못된 경보를 차단하기 위한 추가 조치가 필요합니다.
솔리드 스테이트 릴레이는 일반적으로 흔히 볼 수 있습니다. 아파트 전기 패널.
솔리드 스테이트 릴레이는 어떻게 작동합니까?
제어 신호(일반적으로 제어 컨트롤러 등에서 나오는 낮은 수준의 전압)는 SSR 회로에 있는 광전자 쌍의 LED에 공급됩니다. LED는 포토다이오드를 향해 빛을 방출하기 시작하고 포토다이오드는 열리고 전류가 흐르기 시작합니다.
포토다이오드를 통과하는 전류는 주요 트랜지스터나 사이리스터의 제어 전극에 도달합니다. 키는 부하 회로를 열고 닫습니다.
이것이 장치의 스위칭 기능이 작동하는 방식입니다. 모든 전자 장치는 전통적으로 모놀리식 하우징에 둘러싸여 있습니다. 사실 그래서 이 장치를 무접점 계전기라고 불렀습니다.
솔리드 스테이트 릴레이를 연결하는 방법에 대해 읽을 수 있습니다. 이 자료.
솔리드 스테이트 스위치의 유형
기존의 전체 장치 범위는 연결된 부하의 범주, 전압 제어 및 스위칭 기능을 기준으로 그룹으로 나눌 수 있습니다.
따라서 총 3개의 그룹이 있습니다.
- DC 회로에서 작동하는 장치.
- 교류 회로에서 작동하는 장치.
- 유니버설 디자인.
첫 번째 그룹은 작동 제어 전압 매개변수가 3~32V인 장치로 표시됩니다. 이는 -35 / +75 ºС의 온도에서 중단 없이 작동할 수 있는 LED 표시 장치가 장착된 상대적으로 작은 크기의 전자 장치입니다.
두 번째 그룹은 교류 전압 네트워크에 설치하도록 설계된 장치입니다. 다음은 24~250V의 전압으로 제어되는 AC 네트워크에 설치하기 위한 TSR 설계입니다. 고전력 부하를 전환할 수 있는 장치가 있습니다.
세 번째 그룹은 범용 장치입니다. 이러한 유형의 장치 회로는 특정 조건에서 사용하기 위한 수동 구성을 지원합니다.
연결된 부하의 특성에 따라 두 가지 유형의 AC 무접점 계전기(단상 및 3상)를 구별해야 합니다. 두 유형 모두 10 - 75 A의 전류에서 매우 강력한 부하를 전환하도록 설계되었습니다. 이 경우 피크 단기 전류 값은 500 A에 도달할 수 있습니다.
무접점 릴레이로 전환되는 부하는 용량성, 저항성 또는 유도성 회로일 수 있습니다. 스위치 설계를 통해 발열체, 백열등, 전기 모터 등을 불필요한 소음 없이 원활하게 제어할 수 있습니다.
작동 신뢰성이 상당히 높습니다. 그러나 여러 측면에서 무접점 계전기의 안정성과 내구성은 제품 제조 품질에 따라 달라집니다. 따라서 특정 브랜드 이름인 "Impuls"로 생산된 장치는 서비스 수명이 짧은 것으로 흔히 알려져 있습니다.
반면, 슈나이더 일렉트릭 제품은 비판의 여지가 없습니다.
자신의 손으로 TTP를 만드는 방법은 무엇입니까?
장치(모놀리스)의 설계 특징을 고려하여 회로는 관례대로 텍스타일 보드에 조립되지 않고 표면 실장을 통해 조립됩니다.
이 방향에서 찾을 수 있는 많은 회로 솔루션이 있습니다. 구체적인 옵션은 필요한 스위칭 전력 및 기타 매개변수에 따라 다릅니다.
회로 조립용 전자 부품
자신의 손으로 무접점 계전기를 실제로 개발하고 구성하기 위한 간단한 회로 요소 목록은 다음과 같습니다.
- 광커플러 유형 MOS3083.
- 트라이액 유형 VT139-800.
- 트랜지스터 시리즈 KT209.
- 저항기, 제너 다이오드, LED.
지정된 모든 전자 부품은 다음 다이어그램에 따라 표면 장착 방식으로 납땜됩니다.
제어 신호 생성 회로에 MOS3083 옵토커플러를 사용함으로써 입력 전압은 5V에서 24V까지 다양할 수 있습니다.
그리고 제너 다이오드와 제한 저항으로 구성된 체인으로 인해 제어 LED를 통과하는 전류가 최소화됩니다. 이 솔루션은 제어 LED의 긴 서비스 수명을 보장합니다.
조립된 회로의 기능 점검
조립된 회로의 기능을 점검해야 합니다. 이 경우 트라이악을 통해 스위칭 회로에 220V의 부하 전압을 연결할 필요가 없습니다. 측정 장치(테스터)를 트라이액 정류 라인에 병렬로 연결하면 충분합니다.
테스터의 측정 모드는 "mOhm"으로 설정되어야 하며, 제어 전압 생성 회로에 전원(5~24V)이 공급되어야 합니다. 모든 것이 올바르게 작동한다면 테스터는 "mOhm"에서 "kOhm"까지의 저항 차이를 보여야 합니다.
모놀리식 본체 구축
미래의 솔리드 스테이트 릴레이 하우징 바닥 아래에는 3-5mm 두께의 알루미늄 판이 필요합니다. 플레이트의 치수는 중요하지 않지만 이 전자 요소를 가열할 때 트라이악에서 효과적인 열 제거를 위한 조건과 일치해야 합니다.
알루미늄판의 표면은 평평해야 합니다. 또한 양면을 처리해야 합니다. 고운 사포로 청소하고 광택을 냅니다.
다음 단계에서는 준비된 판에 "거푸집 공사"가 장착됩니다. 두꺼운 판지 또는 플라스틱으로 만든 테두리가 둘레에 붙어 있습니다. 나중에 에폭시 수지로 채워지는 일종의 상자를 얻어야합니다.
생성된 상자 내부에는 "캐노피"로 조립된 전자 무접점 릴레이 회로가 배치됩니다. 알루미늄 판 표면에는 트라이악만 배치됩니다.
다른 회로 부품이나 도체가 알루미늄 기판에 닿아서는 안 됩니다. 트라이액은 라디에이터에 설치하도록 설계된 하우징 부분을 사용하여 알루미늄에 부착됩니다.
트라이악 본체와 알루미늄 기판의 접촉 부위에는 열전도 페이스트를 사용해야 합니다. 비절연 양극이 있는 일부 브랜드의 트라이액은 운모 개스킷을 통해 설치해야 합니다.
트라이악은 어떤 종류의 무게로 베이스에 단단히 눌러야 하고 주변에 에폭시 접착제로 채워지거나 기판 뒷면의 매끄러운 표면을 방해하지 않고 어떤 방식으로든 고정해야 합니다(예: 리벳 사용).
컴파운드 준비 및 바디 붓기
전자 장치의 고체 본체를 제조하려면 화합물 혼합물을 만들어야 합니다. 화합물 혼합물의 구성은 두 가지 구성 요소를 기반으로 만들어집니다.
- 경화제가 없는 에폭시 수지.
- 설화석고 가루.
설화 석고의 추가 덕분에 마스터는 한 번에 두 가지 문제를 해결합니다. 그는 에폭시 수지의 명목상 소비량으로 쏟아지는 화합물의 엄청난 양을 얻고 최적의 일관성을 유지합니다.
혼합물을 완전히 혼합한 후 경화제를 추가하고 다시 완전히 혼합할 수 있습니다. 다음으로, 판지 상자 내부의 "경첩" 설치물을 생성된 화합물로 조심스럽게 채웁니다.
채우기는 최상위 레벨까지 이루어지며 제어 LED 헤드의 일부만 표면에 남깁니다. 처음에는 화합물의 표면이 완전히 매끄러워 보이지 않을 수 있지만 시간이 지나면 그림이 바뀔 것입니다. 남은 것은 캐스팅이 완전히 굳을 때까지 기다리는 것입니다.
실제로 캐스팅에 적합한 모든 솔루션을 사용할 수 있습니다.주요 기준은 주조 조성물이 전기 전도성을 띠어서는 안 되며, 응고 후에 양호한 수준의 주조 강성이 형성되어야 한다는 것입니다. 주조 무접점 릴레이 하우징은 우발적인 물리적 손상으로부터 전자 회로를 보호하는 일종의 보호 장치입니다.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
이 비디오는 무접점 릴레이를 만드는 방법과 이를 기반으로 전자 부품을 만드는 방법을 보여줍니다. 저자는 전자 스위치를 생산하면서 개인적으로 접한 제조 관행의 모든 세부 사항에 대해 명확하게 이야기합니다.
중국 판매자로부터 단상 SSR을 구매한 후 발생할 수 있는 문제에 대한 동영상입니다. 그 과정에서 그는 스위칭 장치의 설계에 대한 일종의 검토를 수행합니다.
무접점 계전기의 자체 제조는 완전히 가능한 솔루션이지만 상대적으로 낮은 전력을 소비하는 저전압 부하용 제품과 관련이 있습니다.
자신의 손으로 더 강력하고 고전압 장치를 만드는 것은 어렵습니다. 그리고 이 금융 벤처의 비용은 공장 사본의 가치와 동일한 금액입니다. 따라서 필요한 경우 기성 산업용 장치를 구입하는 것이 더 쉽습니다.
무접점 릴레이 조립에 관해 질문이 있는 경우 댓글 섹션에 질문해 주시면 매우 명확한 답변을 제공하도록 노력하겠습니다. 그곳에서 직접 릴레이를 만든 경험을 공유하거나 기사 주제에 대한 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다.
