DIY-Halbleiterrelais

Halbleiterrelais erfreuen sich in letzter Zeit zunehmender Beliebtheit. Für viele leistungselektronische Geräte sind Halbleiterrelais unverzichtbar geworden. Ihr Vorteil ist eine im Vergleich zu elektromagnetischen Relais überproportional große Schaltzahl und eine hohe Schaltgeschwindigkeit. Mit der Möglichkeit, die Last im Moment des Nulldurchgangs der Spannung zuzuschalten und so starke Einschaltströme zu vermeiden. In manchen Fällen spielt auch ihre Dichtheit eine positive Rolle, was dem Besitzer eines solchen Relais aber gleichzeitig den Vorteil nimmt, es durch den Austausch einiger Teile reparieren zu können. Ein Halbleiterrelais kann im Fehlerfall nicht repariert werden und muss komplett ausgetauscht werden; das ist seine negative Eigenschaft. Die Preise für solche Relais sind ziemlich hoch und es erweist sich als verschwenderisch.

Versuchen wir gemeinsam, mit unseren eigenen Händen ein Halbleiterrelais herzustellen, das alle positiven Eigenschaften beibehält, aber ohne den Stromkreis mit Harz oder Dichtmittel zu füllen, um es im Fehlerfall reparieren zu können.

Planen

Schauen wir uns das Diagramm dieses sehr nützlichen und notwendigen Geräts an.

Grundlage der Schaltung ist der Leistungstriac T1 - BT138-800 für 16 Ampere und der Optokoppler MOS3063, der ihn steuert.Das Diagramm zeigt in Schwarz, welche Leiter je nach geplanter Belastung mit Kupferdraht größeren Querschnitts verlegt werden müssen.

Für mich ist es bequemer, die Optokoppler-LED je nach Bedarf mit 220 Volt oder mit 12 oder 5 Volt anzusteuern.

Um von 5 Volt aus zu steuern, müssen Sie den Dämpfungswiderstand von 630 Ohm auf 360 Ohm ändern, alles andere ist gleich.

Die Nennwerte der Teile werden für MOS3063 berechnet; wenn Sie einen anderen Optokoppler verwenden, müssen die Nennwerte neu berechnet werden.

Der Varistor R7 schützt den Stromkreis vor Spannungsspitzen.

Blinkerkette LED Sie können es vollständig entfernen, aber es macht deutlicher, dass das Gerät funktioniert.

Um einen Ausfall des Triacs zu verhindern, dienen die Widerstände R4, R5 und die Kondensatoren C3, C4; ihre Nennwerte sind für einen Strom von maximal 10 Ampere ausgelegt. Wenn für eine große Last ein Relais erforderlich ist, müssen die Nennwerte neu berechnet werden.

Der Kühlkörper für einen Triac hängt direkt von der Belastung ab. Bei einer Leistung von dreihundert Watt ist ein Heizkörper überhaupt nicht erforderlich, und dementsprechend gilt: Je höher die Belastung, desto größer die Heizkörperfläche. Je weniger der Triac überhitzt, desto länger arbeitet er und daher ist auch ein Kühlkühler nicht überflüssig.

Wenn Sie planen, eine erhöhte Leistung zu steuern, wäre die beste Lösung die Installation eines Triacs mit höherer Leistung, zum Beispiel VTA41, der für 40 Ampere ausgelegt ist, oder ähnliches. Die Teilewerte funktionieren ohne Neuberechnung.

Teile und Körper

Wir brauchen:

• F1 - 100-mA-Sicherung.
• S1 – jeder Schalter mit geringem Stromverbrauch.
• C1 – Kondensator 0,063 uF 630 Volt.
• C2 – 10 - 100 µF 25 Volt.
• C3 – 2,7 nF 50 Volt.
• C4 – 0,047 uF 630 Volt.
• R1 – 470 kOhm 0,25 Watt.
• R2 – 100 Ohm 0,25 Watt.
• R3 – 330 Ohm 0,5 Watt.
• R4 – 470 Ohm 2 Watt.
• R5 – 47 Ohm 5 Watt.
• R6 – 470 kOhm 0,25 Watt.
• R7 – Varistor TVR12471 oder ähnlich.
• R8 – laden.
• D1 – jede Diodenbrücke mit einer Spannung von mindestens 600 Volt oder zusammengesetzt aus vier separaten Dioden, zum Beispiel – 1N4007.
• D2 – 6,2 Volt Zenerdiode.
• D3 – Diode 1N4007.
• T1 – Triac VT138-800.
• LED1 – beliebiges Signal Leuchtdiode.

Herstellung eines Halbleiterrelais

Zuerst skizzieren wir die Platzierung des Kühlers, des Steckbretts und anderer Teile im Gehäuse und befestigen sie an Ort und Stelle.

Der Triac muss mit einer speziellen Wärmeleitplatte unter Verwendung von Wärmeleitpaste vom Kühlkörper isoliert werden. Beim Anziehen der Befestigungsschraube sollte die Paste leicht unter dem Triac hervortreten.

Als nächstes platzieren Sie die folgenden Teile gemäß der Abbildung und löten sie.

Wir löten die Drähte, um Strom und Last zu verbinden.

Wir legen das Gerät in das Gehäuse, nachdem wir es zuvor unter minimaler Belastung getestet haben.

Der Test war erfolgreich.

Schau das Video

Sehen Sie sich das Video an, in dem das Gerät zusammen mit einem digitalen Temperaturregler getestet wird.