Kanskje til og med en person langt fra elektronikk har hørt at det er et slikt element som et relé. Det enkleste elektromagnetiske reléet inneholder en elektromagnet, når spenning påføres den, er to andre kontakter lukket. Ved hjelp av et relé kan vi bytte en ganske kraftig belastning, påføre eller omvendt, fjerne spenning fra kontrollkontaktene. De mest utbredte er releer styrt fra 12 volt. Det finnes også releer for spenninger på 3, 5, 24 volt.
Du kan imidlertid bytte en kraftig belastning ikke bare ved hjelp av et relé. Nylig har høyeffekts felteffekttransistorer blitt utbredt. Et av hovedformålene deres er å operere i nøkkelmodus, dvs. transistoren er enten lukket eller helt åpen når motstanden til Drain-Source-krysset er praktisk talt null. Du kan åpne en felteffekttransistor ved å legge spenning på porten i forhold til kilden. Du kan sammenligne driften av en bryter på en felteffekttransistor med driften av et relé - spenning påføres porten, transistoren åpnes og kretsen lukkes. Spenningen ble fjernet fra porten - kretsen ble åpnet, lasten ble koblet fra.
I dette tilfellet har en felteffekttransistorbryter noen fordeler fremfor et relé, for eksempel:
- Stor holdbarhet. Ganske ofte svikter releer på grunn av tilstedeværelsen av mekanisk bevegelige deler, men en transistor under de riktige driftsforholdene har mye lengre levetid.
- Økonomisk. Reléviklingen bruker strøm, noen ganger ganske betydelig. Porten til transistoren bruker strøm bare når spenning påføres den, så bruker den praktisk talt ingen strøm.
- Ingen klikk når du bytter.
Opplegg
Bryterkretsen for felteffekttransistoren er presentert nedenfor:
Motstanden R1 i den er strømbegrensende; den er nødvendig for å redusere strømmen som forbrukes av porten i åpningsøyeblikket; uten den kan transistoren svikte. Verdien av denne motstanden kan enkelt endres innenfor et bredt område, fra 10 til 100 Ohm, dette vil ikke påvirke driften av kretsen.
Motstand R2 trekker porten til kilden, og utjevner dermed potensialene deres når ingen spenning påføres porten. Uten den vil porten forbli "hengende i luften", og transistoren kan ikke garanteres å lukke. Verdien til denne motstanden kan også endres innenfor et bredt område - fra 1 til 10 kOhm.
Transistor T1 er en N-kanals felteffekttransistor. Den må velges basert på effekten som forbrukes av lasten og verdien av styrespenningen. Hvis den er mindre enn 7 volt, bør du ta en såkalt "logisk" felteffekttransistor, som åpner pålitelig fra en spenning på 3,3 - 5 volt. De kan finnes på datamaskinens hovedkort. Hvis kontrollspenningen er i området 7-15 volt, kan du ta en "vanlig" felteffekttransistor, for eksempel IRF630, IRF730, IRF540 eller andre lignende.I dette tilfellet bør du ta hensyn til en slik karakteristikk som motstanden i den åpne kanalen. Transistorer er ikke ideelle, og selv i åpen tilstand er motstanden til Drain-Source-krysset ikke null. Oftest utgjør det hundredeler av en ohm, noe som slett ikke er kritisk når man bytter en laveffektbelastning, men er veldig betydelig ved høye strømmer. Derfor, for å redusere spenningsfallet over transistoren og følgelig redusere oppvarmingen, må du velge en transistor med den laveste motstanden med åpen kanal.
"N" i diagrammet - enhver belastning.
Ulempen med en transistorbryter er at den kun kan fungere i DC-kretser, fordi strømmen flyter kun fra Drain til Source.
Å lage en felteffekttransistorbryter
Det er mulig å sette sammen en så enkel krets ved bruk av overflatemontering, men jeg bestemte meg for å lage et miniatyr kretskort ved hjelp av laser-jernteknologi (LUT). Fremgangsmåten er som følger:
1) Klipp ut et stykke PCB som passer til dimensjonene til kretskortdesignet, rengjør det med fint sandpapir og avfett det med alkohol eller løsemiddel.
2) Vi skriver ut designen til kretskortet på spesielt termisk overføringspapir. Du kan bruke glanset magasinpapir eller kalkerpapir. Tonertettheten på skriveren bør settes til maksimum.
3) Overfør motivet fra papir til tekstolitt ved hjelp av et strykejern. I dette tilfellet bør du sørge for at papiret med designet ikke beveger seg i forhold til tekstolitten. Oppvarmingstiden avhenger av temperaturen på strykejernet og varierer fra 30 til 90 sekunder.
4) Som et resultat vises et speilbilde av sporene på PCB. Hvis toneren ikke fester seg godt til det fremtidige brettet noen steder, kan du rette opp feilene ved å bruke neglelakk for kvinner.
5) Deretter legger vi tekstolitten som skal etses.Det er mange måter å lage en etseløsning på, jeg bruker en blanding av sitronsyre, salt og hydrogenperoksid.
Etter etsning tar brettet denne formen:
6) Deretter må du fjerne toneren fra PCB, den enkleste måten å gjøre dette på er med neglelakkfjerner. Du kan bruke aceton og andre lignende løsemidler; jeg brukte petroleumsløsningsmiddel.
Brettet er klart for deler som kan loddes inn i det. Du trenger bare to motstander og en transistor.
Brettet har to kontakter for tilførsel av styrespenning, to kontakter for tilkobling av kilden som driver lasten, og to kontakter for tilkobling av selve lasten. Brettet med loddede deler ser slik ut:
Som en belastning for å teste driften av kretsen tok jeg to kraftige 100 Ohm motstander koblet parallelt.
Jeg planlegger å bruke enheten sammen med en fuktighetssensor (tavle i bakgrunnen). Det er fra dette at styrespenningen på 12 volt tilføres nøkkelkretsen. Tester har vist at transistorbryteren fungerer perfekt, og leverer spenning til lasten. Spenningsfallet over transistoren var 0,07 volt, noe som i dette tilfellet slett ikke er kritisk. Transistoren varmes ikke opp selv med konstant drift av kretsen. Lykke til med bygget!
