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Talvez até uma pessoa longe da eletrônica tenha ouvido falar que existe um elemento como um relé. O relé eletromagnético mais simples contém um eletroímã; quando uma tensão é aplicada a ele, os outros dois contatos são fechados. Usando um relé, podemos alternar uma carga bastante poderosa, aplicando ou vice-versa, removendo a tensão dos contatos de controle. Os relés mais usados ​​controlados por 12 volts. Também existem relés para tensão de 3, 5, 24 volts.
Chave do transistor de efeito de campo

No entanto, é possível alternar uma carga poderosa, não apenas com um relé. Recentemente, transistores de efeito de campo poderosos se espalharam. Um de seus principais objetivos é trabalhar no modo de chave, ou seja, o transistor está fechado ou totalmente aberto quando a resistência da transição Stoke - Source é praticamente zero. Você pode abrir o transistor de efeito de campo aplicando tensão ao portão em relação à sua fonte. Você pode comparar a operação da chave no transistor de efeito de campo com a operação do relé - eles aplicaram tensão no portão, o transistor foi aberto, o circuito fechado. Eles removeram a tensão do obturador - o circuito foi aberto, a carga é desenergizada.
Ao mesmo tempo, a chave no transistor de efeito de campo tem algumas vantagens sobre o relé, como:
  • Ótima durabilidade. Frequentemente, os relés falham devido à presença de peças em movimento mecânico, enquanto o transistor, sob as condições operacionais corretas, tem uma vida útil muito mais longa.
  • Rentabilidade. A bobina do relé consome corrente e, às vezes, é muito significativa. O portão do transistor consome corrente apenas no momento de fornecer tensão a ele, então praticamente não consome corrente.
  • Sem cliques ao alternar.

Esquema


O diagrama de chaves para o transistor de efeito de campo é apresentado abaixo:
Chave do transistor de efeito de campo

O resistor R1 nele é limitador de corrente, é necessário para reduzir a corrente consumida pelo portão no momento da abertura, sem ele o transistor pode falhar. O valor desse resistor pode ser facilmente alterado em uma ampla faixa, de 10 a 100 Ohms, isso não afetará a operação do circuito.
O resistor R2 puxa a porta para a fonte, equalizando seus potenciais quando nenhuma tensão é aplicada à porta. Sem ele, o obturador permanecerá "suspenso no ar" e o transistor não poderá fechar garantido. O valor desse resistor também pode ser alterado em uma ampla faixa - de 1 a 10 kOhm.
O transistor T1 é um transistor de efeito de campo de canal N. Ele deve ser selecionado com base na energia consumida pela carga e na magnitude da tensão de controle. Se for menor que 7 volts, você deve usar o chamado transistor de efeito de campo "lógico", que abre de maneira confiável a partir de uma tensão de 3,3 - 5 volts. Eles podem ser encontrados nas placas-mãe dos computadores. Se a tensão de controle estiver entre 7 e 15 volts, você pode usar um transistor de efeito de campo "convencional", por exemplo, IRF630, IRF730, IRF540 ou qualquer outro similar. Nesse caso, deve-se prestar atenção a uma característica como resistência de canal aberto. Os transistores não são perfeitos e, mesmo no estado aberto, a resistência da transição Stoke - Source não é igual a zero. Na maioria das vezes, isso equivale a centésimos de Ohm, o que não é absolutamente crítico ao alternar uma carga de baixa potência, mas muito significativamente em altas correntes. Portanto, para reduzir a queda de tensão no transistor e, consequentemente, reduzir seu aquecimento, é necessário escolher um transistor com a menor resistência de canal aberto.
"N" no diagrama é algum tipo de carga.
A desvantagem da chave no transistor é que ele só pode funcionar em circuitos DC, porque a corrente passa apenas do estoque para a fonte.

Produção de uma chave em um transistor de efeito de campo


Um circuito tão simples também pode ser montado por montagem na parede, mas eu decidi fazer uma placa de circuito impresso em miniatura usando a tecnologia laser-iron (LUT). O procedimento é o seguinte:
1) Cortamos um pedaço de PCB adequado para as dimensões da placa de circuito impresso, limpamos com papel de lixa fino e desengorduramos com álcool ou solvente.
Chave do transistor de efeito de campo

2) Em um papel especial de transferência térmica, imprimimos uma placa de circuito impresso. Você pode usar papel de revista brilhante ou papel vegetal. A densidade do toner na impressora deve estar definida no máximo.
Chave do transistor de efeito de campo

3) Transfira o padrão do papel para o textolite usando um ferro de passar. Nesse caso, ele deve ser controlado para que o pedaço de papel com o padrão não se desloque em relação ao PCB. O tempo de aquecimento depende da temperatura do ferro e fica dentro de 30 a 90 segundos.
Chave do transistor de efeito de campo

4) Como resultado, uma imagem de faixas na imagem espelhada aparece no texto textual. Se o toner em alguns locais não aderir bem à placa do futuro, você poderá corrigir as manchas com a ajuda do esmalte feminino.
Chave do transistor de efeito de campo

5) Em seguida, colocamos o textolite gravado. Existem muitas maneiras de fazer uma solução de gravação: eu uso uma mistura de ácido cítrico, sal e peróxido de hidrogênio.
Chave do transistor de efeito de campo

Após a gravação, o quadro assume a seguinte forma:
Chave do transistor de efeito de campo

6) Em seguida, é necessário remover o toner da PCB, a maneira mais fácil de fazer isso é usar o removedor de esmalte. Você pode usar acetona e outros solventes semelhantes, usei um solvente de óleo.
Chave do transistor de efeito de campo

7) A caixa é pequena - agora resta fazer furos nos lugares certos e papelão. Depois disso, assume este formulário:
Chave do transistor de efeito de campo

Chave do transistor de efeito de campo

A placa está pronta para soldar peças nela. Apenas dois resistores e um transistor são necessários.
Chave do transistor de efeito de campo

Existem dois contatos na placa para fornecer tensão de controle a eles, dois contatos para conectar a fonte que fornece a carga e dois contatos para conectar a própria carga. Uma placa com peças soldadas fica assim:
Chave do transistor de efeito de campo

Chave do transistor de efeito de campo

Como carga para verificar a operação do circuito, peguei dois resistores potentes de 100 Ohm conectados em paralelo.
Chave do transistor de efeito de campo

Planejo usar o dispositivo em conjunto com um sensor de umidade (placa em segundo plano). É dele que a tensão de controle de 12 volts chega ao circuito principal. Testes mostraram que a chave do transistor funciona muito bem fornecendo tensão à carga. A queda de tensão no transistor foi de 0,07 volts, o que não é crítico neste caso. O aquecimento do transistor não é observado mesmo com a operação constante do circuito. Montagem bem sucedida!
Chave do transistor de efeito de campo

Chave do transistor de efeito de campo

Chave do transistor de efeito de campo

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Comentários (2)
  1. Ilya
    #1 Ilya Convidados 26 de março de 2018 08:50
    5
    O relé tem uma vantagem importante: controlar contatos, via de regra, galvanicamente desconectado da carga e permite alternar tensões perigosas de corrente alternada
  2. Guest Anatoly
    #2 Guest Anatoly Convidados 5 de abril de 2018 09:17
    0
    Está tudo bem, mas você precisa perfurar antes de gravar. E você não precisa reparar as faixas. A folha de cobre pode voar facilmente para longe do PCB
    1. Alejandro
      #3 Alejandro Convidados 13 de junho de 2019 12:16
      0
      A perfuração antes da gravação é cheia com a partida da broca do local de perfuração (é necessário o núcleo).
      Servir a pista vale a pena. Em primeiro lugar, a pista será capaz de conduzir mais corrente através de si mesma e, em segundo lugar, ninguém ainda cancelou a oxidação da folha de cobre
  3. UR3ICN
    #4 UR3ICN Convidados 28 de abril de 2018 20:05
    1
    À custa de fazer a placa de circuito, tudo foi feito corretamente. A única coisa é fazer os furos antes de remover o toner. Depois disso, limpe com lixa fina, removendo simultaneamente o toner e também a incrustação que aparece ao redor dos furos. Em seguida, limpe-o com um solvente limpo, de preferência 647. A escolha de condutores em um sinete é decidida por todos, mas uma pessoa que se preze e seu trabalho certamente irão diminuir.
  4. Volodya
    #5 Volodya Convidados 24 de setembro de 2018 21h37
    0
    E como fazer um diagrama dessa chave: existe um dispositivo que fornece 0 a 10 volts na saída. Eu posso perguntar qualquer tensão. É necessário que eu possa controlar o relé: ligue e desligue, a lógica não é importante. mas é importante: a 10 volts, a resistência do circuito é de pelo menos 20 kOhm. I.e. não mais que 0,5mA de corrente de controle vai junto. A tensão de alimentação que tenho é de 5,12,24 volts. De alguma forma, me afastei do rádio ... Cérebros sobrecarregados procurando uma resposta. Se você pode ajudar ...
  5. Guest Alex
    #6 Guest Alex Convidados 31 de outubro de 2018 10:12
    0
    A questão é qual transformador é adequado para mim. Eu preciso mudar a bomba elétrica 12v 16A. tensão de controle 12.5-13v. é aconselhável regular a voltagem da bateria quando os painéis solares os carregarem, preciso ligar a bomba.
  6. Guest Vladislav
    #7 Guest Vladislav Convidados 31 de março de 2019 11:26
    0
    Olá. Não informe o circuito da chave com uma vantagem comum e uma tensão de alimentação de 3 volts, uma carga de 2 amperes.

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