מתג טרנזיסטור אפקט שדה

אולי אפילו אדם רחוק מהאלקטרוניקה שמע שיש אלמנט כזה כמו ממסר. הממסר האלקטרומגנטי הפשוט ביותר מכיל אלקטרומגנט, כאשר מופעל עליו מתח, שני מגעים אחרים סגורים. בעזרת ממסר, אנו יכולים להחליף עומס חזק למדי, החל או להיפך, הסרת מתח ממגעי הבקרה. הנפוצים ביותר הם ממסרים הנשלטים מ-12 וולט. ישנם גם ממסרים למתחים של 3, 5, 24 וולט.

עם זאת, אתה יכול להחליף עומס רב עוצמה לא רק בעזרת ממסר. לאחרונה, טרנזיסטורי אפקט שדה בעלי הספק גבוה הפכו נפוצים. אחת המטרות העיקריות שלהם היא לפעול במצב מפתח, כלומר. הטרנזיסטור סגור או פתוח לחלוטין כאשר ההתנגדות של צומת ה- Drain-Source היא כמעט אפס. אתה יכול לפתוח טרנזיסטור אפקט שדה על ידי הפעלת מתח על השער ביחס למקור שלו. ניתן להשוות את פעולתו של מתג בטרנזיסטור אפקט שדה עם פעולת ממסר - מתח מופעל על השער, הטרנזיסטור נפתח והמעגל נסגר. המתח הוסר מהשער - המעגל נפתח, העומס נותק.

במקרה זה, למתג טרנזיסטור אפקט שדה יש ​​כמה יתרונות על פני ממסר, כגון:

• עמידות גדולה. לעתים קרובות למדי, ממסרים נכשלים עקב נוכחותם של חלקים נעים מכנית, אך לטרנזיסטור בתנאי ההפעלה הנכונים יש חיי שירות ארוכים בהרבה.
• חסכוני. פיתול הממסר צורך זרם, לפעמים די משמעותי. השער של הטרנזיסטור צורך זרם רק כאשר מופעל עליו מתח, ואז הוא כמעט ולא צורך זרם.
• אין לחיצות בעת המעבר.

תָכְנִית

מעגל המתג עבור טרנזיסטור אפקט השדה מוצג להלן:

הנגד R1 בו מגביל זרם; הוא נחוץ על מנת להפחית את הזרם הנצרך על ידי השער ברגע הפתיחה; בלעדיו, הטרנזיסטור עלול להיכשל. ניתן לשנות בקלות את הערך של הנגד הזה בטווח רחב, בין 10 ל-100 אוהם, זה לא ישפיע על פעולת המעגל.

הנגד R2 מושך את השער למקור, ובכך משווה את הפוטנציאלים שלהם כאשר לא מופעל מתח על השער. בלעדיו, השער יישאר "תלוי באוויר" ולא ניתן להבטיח שהטרנזיסטור ייסגר. ניתן גם לשנות את הערך של הנגד הזה בטווח רחב - מ-1 עד 10 קילו אוהם.

טרנזיסטור T1 הוא טרנזיסטור בעל אפקט שדה N-ערוץ. יש לבחור אותו בהתבסס על ההספק הנצרך על ידי העומס וערך מתח הבקרה. אם הוא פחות מ-7 וולט, עליך לקחת טרנזיסטור אפקט שדה "לוגי", הנפתח באופן אמין ממתח של 3.3 - 5 וולט. ניתן למצוא אותם על לוחות אם של מחשבים. אם מתח הבקרה הוא בטווח של 7-15 וולט, אתה יכול לקחת טרנזיסטור אפקט שדה "רגיל", למשל, IRF630, IRF730, IRF540 או כל דומה אחר.במקרה זה, אתה צריך לשים לב למאפיין כזה כמו התנגדות ערוץ פתוח. טרנזיסטורים אינם אידיאליים, ואפילו במצב פתוח, ההתנגדות של צומת Drain-Source אינה אפס. לרוב זה מסתכם במאות אוהם, דבר שאינו קריטי כלל בעת החלפת עומס בעל הספק נמוך, אך משמעותי מאוד בזרמים גבוהים. לכן, כדי להפחית את ירידת המתח על פני הטרנזיסטור ובהתאם להפחית את החימום שלו, עליך לבחור טרנזיסטור עם התנגדות ערוץ פתוח הנמוך ביותר.

"N" בתרשים - כל עומס.

החיסרון של מתג טרנזיסטור הוא שהוא יכול לעבוד רק במעגלי DC, מכיוון שהזרם זורם רק מ-Drain ל-Source.

ביצוע מתג טרנזיסטור אפקט שדה

אפשר להרכיב מעגל כל כך פשוט באמצעות הרכבה על פני השטח, אבל החלטתי לעשות מעגל מודפס מיניאטורי בטכנולוגיית לייזר-ברזל (LUT). ההליך הוא כדלקמן:

1) גזרו חתיכת PCB שמתאימה למידות עיצוב המעגל המודפס, נקה אותה בנייר זכוכית עדין והסר שומנים באלכוהול או ממס.

2) אנו מדפיסים את עיצוב המעגל המודפס על נייר העברה תרמית מיוחד. אתה יכול להשתמש בנייר מגזין מבריק או נייר מעקב. יש להגדיר את צפיפות הטונר במדפסת למקסימום.

3) העבירו את העיצוב מנייר לטקסטוליט באמצעות מגהץ. במקרה זה, כדאי לוודא שהנייר עם העיצוב לא יזוז ביחס לטקסטוליט. זמן החימום תלוי בטמפרטורת המגהץ ונע בין 30 ל-90 שניות.

4) כתוצאה מכך, תמונת מראה של המסלולים מופיעה על ה-PCB. אם הטונר לא נצמד היטב ללוח העתידי במקומות מסוימים, ניתן לתקן את הפגמים באמצעות לק לנשים.

5) לאחר מכן, שמנו את הטקסטוליט לחריטה.ישנן דרכים רבות להכין תמיסת תחריט, אני משתמש בתערובת של חומצת לימון, מלח ומי חמצן.

לאחר התחריט, הלוח מקבל צורה זו:

6) לאחר מכן אתה צריך להסיר את הטונר מה-PCB, הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא עם מסיר לק. אתה יכול להשתמש באציטון ובממיסים דומים אחרים; השתמשתי בממס נפט.

הלוח מוכן להלחמת חלקים לתוכו. אתה צריך רק שני נגדים וטרנזיסטור.

ללוח שני מגעים לאספקת מתח בקרה, שני מגעים לחיבור המקור המניע את העומס ושני מגעים לחיבור העומס עצמו. הלוח עם חלקים מולחמים נראה כך:

כעומס לבדיקת פעולת המעגל, לקחתי שני נגדים חזקים של 100 אוהם מחוברים במקביל.

אני מתכנן להשתמש במכשיר בשילוב עם חיישן לחות (לוח ברקע). זה מכאן שמתח הבקרה של 12 וולט מסופק למעגל המפתח. בדיקות הראו שמתג הטרנזיסטור עובד בצורה מושלמת, ומספק מתח לעומס. ירידת המתח על פני הטרנזיסטור הייתה 0.07 וולט, מה שבמקרה זה כלל אינו קריטי. הטרנזיסטור אינו מתחמם אפילו עם פעולה מתמדת של המעגל. בנייה נעימה!