Field effect transistor key

Marahil kahit na ang isang tao na malayo sa electronics ay narinig na mayroong isang elemento bilang isang relay. Ang pinakasimpleng electromagnetic relay ay naglalaman ng isang electromagnet, kapag ang boltahe ay inilapat dito, dalawang iba pang mga contact ay sarado. Sa tulong ng isang relay, maaari tayong lumipat ng medyo malakas na pagkarga, paglalapat o kabaligtaran, pag-alis ng boltahe mula sa mga contact ng kontrol. Ang pinakalaganap ay ang mga relay na kinokontrol mula sa 12 volts. Mayroon ding mga relay para sa mga boltahe na 3, 5, 24 volts.

Gayunpaman, maaari kang lumipat ng isang malakas na pagkarga hindi lamang sa tulong ng isang relay. Kamakailan, ang mga high-power na field-effect transistor ay naging laganap. Ang isa sa kanilang mga pangunahing layunin ay upang gumana sa key mode, i.e. ang transistor ay alinman sa sarado o ganap na bukas kapag ang resistensya ng Drain-Source junction ay halos zero. Maaari kang magbukas ng field-effect transistor sa pamamagitan ng paglalagay ng boltahe sa gate na may kaugnayan sa pinagmulan nito. Maaari mong ihambing ang pagpapatakbo ng isang switch sa isang field-effect transistor sa pagpapatakbo ng isang relay - ang boltahe ay inilalapat sa gate, ang transistor ay bubukas, at ang circuit ay nagsasara. Ang boltahe ay inalis mula sa gate - ang circuit ay binuksan, ang load ay de-energized.

Sa kasong ito, ang isang field-effect transistor switch ay may ilang mga pakinabang sa isang relay, tulad ng:

• Mahusay na tibay. Kadalasan, nabigo ang mga relay dahil sa pagkakaroon ng mga mekanikal na gumagalaw na bahagi, ngunit ang isang transistor sa ilalim ng tamang mga kondisyon ng operating ay may mas mahabang buhay ng serbisyo.
• Matipid. Ang relay winding ay kumonsumo ng kasalukuyang, kung minsan ay medyo makabuluhan. Ang gate ng transistor ay kumonsumo lamang ng kasalukuyang kapag ang boltahe ay inilapat dito, pagkatapos ay halos walang kasalukuyang.
• Walang mga pag-click kapag lumilipat.

Scheme

Ang switch circuit para sa field effect transistor ay ipinakita sa ibaba:

Ang risistor R1 sa loob nito ay kasalukuyang nililimitahan; ito ay kinakailangan upang mabawasan ang kasalukuyang natupok ng gate sa sandali ng pagbubukas; kung wala ito, ang transistor ay maaaring mabigo. Ang halaga ng risistor na ito ay madaling mabago sa loob ng isang malawak na hanay, mula 10 hanggang 100 Ohms, hindi ito makakaapekto sa pagpapatakbo ng circuit.

Hinihila ng Resistor R2 ang gate patungo sa pinagmulan, at sa gayon ay pinapantayan ang kanilang mga potensyal kapag walang boltahe na inilapat sa gate. Kung wala ito, ang gate ay mananatiling "nakabitin sa hangin" at ang transistor ay hindi magagarantiyang magsara. Ang halaga ng risistor na ito ay maaari ding mabago sa loob ng isang malawak na hanay - mula 1 hanggang 10 kOhm.

Ang Transistor T1 ay isang N-channel na field-effect transistor. Dapat itong mapili batay sa kapangyarihan na natupok ng pagkarga at ang halaga ng boltahe ng kontrol. Kung ito ay mas mababa sa 7 volts, dapat kang kumuha ng tinatawag na "lohikal" na field-effect transistor, na mapagkakatiwalaan na bubukas mula sa boltahe na 3.3 - 5 volts. Matatagpuan ang mga ito sa mga motherboard ng computer. Kung ang control boltahe ay nasa hanay na 7-15 volts, maaari kang kumuha ng "regular" na field-effect transistor, halimbawa, IRF630, IRF730, IRF540 o anumang iba pang katulad.Sa kasong ito, dapat mong bigyang-pansin ang tulad ng isang katangian bilang ang open channel resistance. Ang mga transistor ay hindi perpekto, at kahit na sa bukas na estado, ang paglaban ng Drain-Source junction ay hindi zero. Kadalasan ay umaabot ito ng sandaang bahagi ng isang Ohm, na hindi naman kritikal kapag nagpapalit ng low-power load, ngunit napakahalaga sa matataas na alon. Samakatuwid, upang mabawasan ang pagbaba ng boltahe sa transistor at, nang naaayon, bawasan ang pag-init nito, kailangan mong pumili ng isang transistor na may pinakamababang open-channel resistance.

"N" sa diagram - anumang load.

Ang kawalan ng isang transistor switch ay maaari lamang itong gumana sa mga DC circuit, dahil ang kasalukuyang dumadaloy lamang mula sa Drain hanggang Source.

Paggawa ng field-effect transistor switch

Posibleng mag-ipon ng ganoong simpleng circuit gamit ang surface mounting, ngunit nagpasya akong gumawa ng miniature printed circuit board gamit ang laser-iron technology (LUT). Ang pamamaraan ay ang mga sumusunod:

1) Gupitin ang isang piraso ng PCB na akma sa mga sukat ng disenyo ng naka-print na circuit board, linisin ito ng pinong papel de liha at degrease ito ng alkohol o solvent.

2) Ini-print namin ang disenyo ng naka-print na circuit board sa espesyal na thermal transfer paper. Maaari mong gamitin ang makintab na papel ng magazine o tracing paper. Ang density ng toner sa printer ay dapat na nakatakda sa maximum.

3) Ilipat ang disenyo mula sa papel patungo sa textolite gamit ang isang bakal. Sa kasong ito, dapat mong tiyakin na ang papel na may disenyo ay hindi gumagalaw na may kaugnayan sa textolite. Ang oras ng pag-init ay depende sa temperatura ng bakal at umaabot sa 30 hanggang 90 segundo.

4) Bilang resulta, lumilitaw ang isang mirror na imahe ng mga track sa PCB. Kung ang toner ay hindi dumikit nang maayos sa hinaharap na board sa ilang mga lugar, maaari mong itama ang mga bahid gamit ang pambabaeng nail polish.

5) Susunod, inilalagay namin ang textolite na i-ukit.Mayroong maraming mga paraan upang makagawa ng isang solusyon sa pag-ukit, gumagamit ako ng pinaghalong citric acid, asin at hydrogen peroxide.

Pagkatapos ng pag-ukit, kinuha ng board ang form na ito:

6) Pagkatapos ay kailangan mong alisin ang toner mula sa PCB, ang pinakamadaling paraan upang gawin ito ay gamit ang nail polish remover. Maaari kang gumamit ng acetone at iba pang katulad na solvents; gumamit ako ng petroleum solvent.

Ang board ay handa na para sa mga bahagi na ibebenta dito. Kailangan mo lamang ng dalawang resistors at isang transistor.

Ang board ay may dalawang contact para sa pagbibigay ng control boltahe, dalawang contact para sa pagkonekta sa source na nagpapagana ng load, at dalawang contact para sa pagkonekta sa load mismo. Ang board na may mga soldered na bahagi ay ganito ang hitsura:

Bilang isang pag-load upang subukan ang pagpapatakbo ng circuit, kumuha ako ng dalawang malakas na 100 Ohm resistors na konektado sa parallel.

Plano kong gamitin ang device kasabay ng humidity sensor (board sa background). Ito ay mula dito na ang control boltahe ng 12 volts ay ibinibigay sa key circuit. Ang mga pagsubok ay nagpakita na ang transistor switch ay gumagana nang perpekto, na nagbibigay ng boltahe sa pagkarga. Ang pagbaba ng boltahe sa transistor ay 0.07 volts, na sa kasong ito ay hindi kritikal. Ang transistor ay hindi uminit kahit na may patuloy na operasyon ng circuit. Maligayang pagbuo!