Jednak przełączanie dużego obciążenia jest możliwe nie tylko za pomocą przekaźnika. Ostatnio powszechne stały się potężne tranzystory polowe. Jednym z ich głównych celów jest praca w trybie klucza, tj. tranzystor jest albo zamknięty, albo całkowicie otwarty, gdy rezystancja przejścia Stoke - Source jest praktycznie zerowa. Możesz otworzyć tranzystor polowy, przykładając napięcie do bramki względem jej źródła. Można porównać działanie klucza na tranzystorze polowym z działaniem przekaźnika - doprowadzili napięcie do bramki, tranzystor otworzył, obwód zamknął. Usunęli napięcie z żaluzji - obwód się otworzył, obciążenie jest pozbawione napięcia.
Jednocześnie klucz tranzystora polowego ma pewne zalety w stosunku do przekaźnika, takie jak:
- Wielka trwałość. Dość często przekaźniki ulegają awarii z powodu obecności części ruchomych mechanicznie, podczas gdy tranzystor, w odpowiednich warunkach pracy, ma znacznie dłuższą żywotność.
- Rentowność Cewka przekaźnika zużywa prąd, a czasem jest bardzo znaczący. Brama tranzystora zużywa prąd tylko w momencie doprowadzenia do niego napięcia, a następnie praktycznie nie zużywa prądu.
- Brak kliknięć podczas przełączania.
Schemat
Kluczowy schemat tranzystora polowego przedstawiono poniżej:
Rezystor R1 w nim ogranicza prąd, jest potrzebny w celu zmniejszenia prądu pobieranego przez bramę w momencie otwarcia, bez tego tranzystor może ulec awarii. Wartość tego rezystora można łatwo zmienić w szerokim zakresie, od 10 do 100 omów, nie wpłynie to na działanie obwodu.
Rezystor R2 ciągnie bramkę do źródła, wyrównując w ten sposób ich potencjały, gdy do bramki nie jest przyłożone napięcie. Bez tego żaluzja pozostanie „wisząca w powietrzu”, a tranzystor nie będzie w stanie się zagwarantować. Wartość tego rezystora można również zmieniać w szerokim zakresie - od 1 do 10 kOhm.
Tranzystor T1 jest tranzystorem polowym z efektem N-kanałowym. Należy go wybrać na podstawie mocy pobieranej przez obciążenie i wielkości napięcia sterującego. Jeśli jest mniejszy niż 7 woltów, powinieneś wziąć tak zwany „logiczny” tranzystor polowy, który niezawodnie otwiera się od napięcia 3,3–5 woltów. Można je znaleźć na płytach głównych komputerów. Jeśli napięcie sterujące mieści się w granicach 7-15 woltów, możesz wziąć „konwencjonalny” tranzystor polowy, na przykład IRF630, IRF730, IRF540 lub inny podobny. W takim przypadku należy zwrócić uwagę na taką cechę, jak rezystancja kanału otwartego. Tranzystory nie są idealne, a nawet w stanie otwartym rezystancja przejścia Stoke-Source nie jest równa zero. Najczęściej wynosi on setne części Ohma, co absolutnie nie jest krytyczne przy przełączaniu obciążenia o niskiej mocy, ale bardzo znacząco przy wysokich prądach. Dlatego, aby zmniejszyć spadek napięcia na tranzystorze i odpowiednio zmniejszyć jego nagrzewanie, należy wybrać tranzystor o najniższej rezystancji otwartego kanału.
„N” na schemacie jest rodzajem obciążenia.
Wadą klucza na tranzystorze jest to, że może on działać tylko w obwodach prądu stałego, ponieważ prąd płynie tylko z zapasu do źródła.
Produkcja klucza na tranzystorze polowym
Taki prosty obwód można również zmontować na ścianie, ale postanowiłem zrobić miniaturową płytkę drukowaną z wykorzystaniem technologii laserowo-żelaznej (LUT). Procedura jest następująca:
1) Wycinamy kawałek PCB odpowiedni do wymiarów płytki drukowanej, myjemy go drobnym papierem ściernym i odtłuszczamy alkoholem lub rozpuszczalnikiem.
2) Na specjalnym papierze termotransferowym drukujemy płytkę drukowaną. Możesz użyć błyszczącego papieru magazynowego lub kalki technicznej. Gęstość tonera w drukarce powinna być ustawiona na maksimum.
3) Przenieś wzór z papieru na tekstolit za pomocą żelazka. W takim przypadku należy go kontrolować, aby kartka papieru z wzorem nie przesuwała się względem płytki drukowanej. Czas nagrzewania zależy od temperatury żelazka i wynosi od 30 do 90 sekund.
4) W rezultacie na textolite pojawia się obraz ścieżek w odbiciu lustrzanym. Jeśli toner w niektórych miejscach nie przylega dobrze do przyszłej planszy, możesz naprawić skazy za pomocą kobiecego lakieru do paznokci.
5) Następnie kładziemy tekstolit trawiony. Istnieje wiele sposobów na wykonanie roztworu do trawienia; używam mieszaniny kwasu cytrynowego, soli i nadtlenku wodoru.
Po trawieniu tablica przyjmuje następującą formę:
6) Następnie należy usunąć toner z płytki drukowanej, najłatwiej to zrobić za pomocą zmywacza do paznokci. Możesz użyć acetonu i innych podobnych rozpuszczalników, ja użyłem rozpuszczalnika olejowego.
7) Obudowa jest niewielka - teraz pozostaje wywiercić otwory w odpowiednich miejscach i blachę. Następnie przyjmuje postać:
Płyta jest gotowa do wlutowania w nią części. Wymagane są tylko dwa rezystory i tranzystor.
Na płycie znajdują się dwa styki do dostarczania napięcia sterującego, dwa styki do podłączenia źródła zasilającego obciążenie i dwa styki do podłączenia samego obciążenia. Płyta z lutowanymi częściami wygląda następująco:
Jako obciążenie do sprawdzenia działania obwodu wziąłem dwa potężne rezystory 100 omów połączone równolegle.
Planuję używać urządzenia w połączeniu z czujnikiem wilgotności (tablica w tle). To od niego napięcie sterujące 12 woltów dochodzi do obwodu klucza. Testy wykazały, że przełącznik tranzystorowy działa doskonale, dostarczając napięcie do obciążenia. Spadek napięcia na tranzystorze wyniósł 0,07 woltów, co w tym przypadku wcale nie jest krytyczne. Ogrzewanie tranzystora nie jest obserwowane nawet przy stałej pracy obwodu. Udany montaż!
Pobierz płytkę i obwód:
[4.93 Kb] (pliki do pobrania: 751)
