Hogyan készítsünk DIY szilárdtest-relét TRIAC segítségével

Vásárolhat mechanikus és szilárdtest relé modulokat is. A szilárdtest relék azonban újabbak, és valamivel többe kerülnek, mint a hagyományos relékapcsoló modulok, amelyeket esetleg már használ a barkácsoló intelligens kapcsolóiban vagy az otthoni automatizálási projektekben.

Ebben az útmutatóban néhány könnyen elérhető komponensből félvezető relét fogunk felépíteni. Ezeket a DIY szilárdtest reléket termelési környezetben, valamint otthoni automatizálási vagy intelligens kapcsoló projektjeiben használhatja.

Szilárdtest relé vs mechanikus relé: Gyors összehasonlítás

A mechanikus relékapcsolókkal ellentétben a szilárdtestreléknek nincsenek mozgó alkatrészei. Ez olyan, mintha egy mechanikus merevlemezt és egy szilárdtestalapú meghajtót hasonlítana össze, amely sokkal gyorsabb és energiatakarékos.

Hasonlóképpen, a szilárdtest-relé (SSR) gyorsabban működik, és nem fogyaszt áramot, ha nincs használatban vagy ki van kapcsolva. Akkor működik vagy kapcsol be, ha az indítófeszültséget a csatlakoztatott MCU biztosítja. A legfontosabb, hogy egy félvezető relé kisebb helyet foglal el, és nem ad kattanó zajt, amikor kiold.

Az SSR induktív terheléskapcsolásra is használható. Ehhez azonban hozzá kell adni a snubber áramkör az SSR-hez a TRIAC (váltóáram trióda) károsodásának elkerülése érdekében. Előfordulhat, hogy ez nem szükséges bizonyos TRIACS-okban, például a BTA16-ban.

Ezenkívül a szilárdtestrelék építése olcsóbb, mint egy vásárlás vagy egy mechanikus relémodul építése. Létrehoztunk néhányat, és az elmúlt hónapokban termelési környezetben használjuk őket. Megbízhatóan gördülékenyebben működnek, és a mai napig nincs probléma.

AC félvezető relé építése TRIAC segítségével

Igényei alapján választhat egycsatornás, kétcsatornás vagy többcsatornás félvezető relét. Egycsatornás szilárdtest-relé felépítéséhez a következő összetevőkre lesz szüksége:

• 220 ohmos ¼ wattos ellenállás
• 1K ¼ watt ellenállás
• BT136 vagy hasonló TRIAC
• MOC3021 optocsatoló
• Csavaros terminál
• Két érintkezős apa berg szalagos csatlakozó
• Általános célú PCB
• 6 tűs IC alap (opcionális)
• Hűtőborda (opcionális, de nagyobb terhek vezetéséhez ajánlott)
• LED (opcionális)
• Forrasztópáka és forrasztóanyag

Önnek is szüksége lesz rá tanulj meg forrasztani, ha még soha nem csinálta, ennek a barkácsolt félvezető relé modulnak az elkészítéséhez.

1. lépés: Forrassza az alkatrészeket a PCB-n

Szerezze be az általános célú PCB kártyát, és csatlakoztassa az összes alkatrészt az alábbi ábra szerint.

Így kell kinéznie a szükséges alkatrészek táblára történő összeszerelése és forrasztása után.

2. lépés: Tesztelje a félvezető relét

A DIY szilárdtestrelé teszteléséhez néhány vezetékre és egy 3,3 V-os vagy 5 V-os tápegységre van szüksége. Bármilyen 3,3 V-os akkumulátort vagy MCU-t, például NodeMCU-t, D1 Minit, Arduino Uno-t stb. használhat a szilárdtestrelé kapcsoló teszteléséhez szükséges indítófeszültség biztosításához.

A szilárdtestrelé tesztelése és telepítése 110 V–240 V AC tápegység kezelését jelenti. Kérjük, csak akkor folytassa, ha tudja, mit csinál. Ez halálos lehet, ha nem végzik el gondosan.

1. Szerezzen be egy bővítőkártyát, és győződjön meg arról, hogy nincs bedugva vagy csatlakoztatva egy AC aljzathoz.
2. Vegyen váltakozó áramú készüléket, például ventilátort vagy izzót.
3. Vegyen két vezetéket, és csatlakoztassa őket az AC terheléshez, pl. ventilátor vagy izzó.
4. Csatlakoztassa az AC terheléshez csatlakoztatott vezetékek egyikét a szilárdtestrelé csavaros kapcsához (T1).
5. Vegyen még egy vezetéket, és csatlakoztassa az egyik végét a szilárdtestrelé csavaros kapcsához (T2), a másik végét pedig a bővítőkártya aljzatához. A következő diagramhoz hasonlóan kell kinéznie. A rövidzárlat elkerülése érdekében ellenőrizze, hogy a csatlakozások biztonságosak-e.
6. Most csatlakoztassa a 3,3 V-os akkumulátor vagy az MCU 3,3 V-os és GND-kivezetéseinek két kivezetését a szilárdtestrelé bemeneti érintkezőihez az ábrán látható módon. Ha MCU-t használ, használjon DuPont vezetékeket. Ezenkívül ügyeljen a helyes polaritásra is, ahogy az az ábrán látható.
7. Csatlakoztassa a bővítőkártyát az AC kapcsolóhoz, és kapcsolja be.
8. A terhelésnek be kell kapcsolnia. Ha leválasztja a 3,3 V-os tápfeszültséget a szilárdtestrelé bemeneti kapcsairól, a terhelésnek le kell kapcsolnia.

Szilárdtest relé működik

Amikor a szilárdtestrelé 3,3 V-os triggerfeszültséget kap, az optocsatolóban lévő belső LED vagy IR LED bekapcsol, és fényt bocsát ki a 4-es és 6-os érintkezőhöz csatlakoztatott optikai érzékelőhöz.

Ennek eredményeként a 4-es és a 6-os érintkező közötti ellenállás lecsökken, ami kiváltja a TRIAC-ot és bekapcsolja a csatlakoztatott AC terhelést. Az optocsatoló segít szétválasztani a nagyfeszültségű és alacsony feszültségű áramköröket, megóvva az Arduino-t vagy az MCU-t minden interferenciától vagy sérüléstől.

3. lépés: Párosítsa a félvezető relét Arduino-val vagy ESP8266-tal

Most már csatlakoztathatja a szilárdtest relét egy Arduino-hoz vagy más MCU-hoz. A mechanikus relé három áthidaló vezetéke helyett csak kettő kell az SSR-hez: egy a bemeneti jelhez (3,3 V) és egy másik a testhez (GND).

A terhelés alapján választhat nagyobb teherbírású TRIAC-okat, mint például a BTA16, hűtőbordával, hogy szilárdtestreléket építsen nagy terhelésekhez (2000 W vagy több). Ne felejtsen el kikapcsoló áramkört használni, ha az SSR-t induktív terheléskapcsoláshoz használja, például motorhoz vagy szivattyúhoz.

Használjon DIY szilárdtest reléket az intelligens kapcsolók létrehozásához

Ezeket a szilárdtest-relémodulokat intelligens otthoni projektjeiben használhatja. ESP12 tápellátású intelligens kapcsolómodulokat tervezhet integrált félvezető relével a Fritzing elektronikai vázlatkészítő eszközzel. A tervezést követően a PCB-t kinyomtathatja egy NYÁK-prototípus-gyártó szolgáltatótól, vagy folytathatja az általános célú PCB-k használatát.

Ezt a relét használhatja építsen egy intelligens mozgásérzékelős fénykapcsolót vagy Wi-Fi-kapcsolókat, és telepítse őket otthonában vagy irodájában. Az intelligens eszközök a kényelmes használat mellett jelentősen csökkenthetik az energiapazarlást. Továbbá, akkor is beállít egy Home Assistant szervert a Raspberry Pi-n automatizálás hozzáadásához.

Cserélje ki a mechanikus reléket szilárdtestrelékre

Most, hogy megtanult félvezető reléket építeni, lecserélheti mechanikus relékét SSR-re a hatékony kapcsolás és a kattanó zajok elkerülése érdekében. A mechanikus relékhez képest kisebb helyigénnyel prototípusokat vagy intelligens kapcsolókat tervezhet és építhet sokkal kisebb, 3D nyomtatott tokokban az okosotthon projektjeihez.

Hogyan adjunk Wi-Fi-vezérlést a légkondicionálóhoz, és hogyan tegyük okossá

Olvassa el a következőt