Kaip sukurti „pasidaryk pats“ kietojo kūno relę naudojant TRIAC

Galite įsigyti tiek mechaninius, tiek kietojo kūno relių modulius. Tačiau kietojo kūno relės yra naujesnės ir kainuoja šiek tiek daugiau nei tradiciniai relių jungiklių moduliai, kuriuos jau galite naudoti savo išmaniuosiuose jungikliuose arba namų automatikos projektuose.

Šiame vadove mes sukursime kietojo kūno relę iš kelių lengvai prieinamų komponentų. Galite naudoti šias „pasidaryk pats“ kietojo kūno reles gamybinėje aplinkoje ir savo namų automatikos ar išmaniųjų jungiklių projektuose.

Kietojo kūno relė vs mechaninė relė: greitas palyginimas

Skirtingai nuo mechaninių relių jungiklių, kietojo kūno relė neturi judančių dalių. Tai panašu į mechaninio standžiojo disko ir kietojo kūno disko palyginimą, kuris yra daug greitesnis ir efektyvesnis.

Panašiai kietojo kūno relė (SSR) veikia greičiau ir nenaudoja energijos, kai ji nenaudojama arba išjungta. Jis veikia arba įsijungia, kai paleidimo įtampą teikia prijungtas MCU. Svarbiausia, kad kietojo kūno relė užima mažesnį plotą ir nesukelia jokio spragtelėjimo triukšmo, kai suveikia.

SSR taip pat gali būti naudojamas indukciniam apkrovos perjungimui. Tačiau turite pridėti a snubber grandinė prie SSR, kad nebūtų pažeistas TRIAC (kintamos srovės triodas). Kai kuriuose TRIACS, pvz., BTA16, to gali nereikėti.

Be to, kietojo kūno relės sukūrimas yra pigesnis nei pirkti ar sukurti mechaninį relės modulį. Mes sukūrėme keletą ir pastaruosius kelis mėnesius naudojome juos gamybinėje aplinkoje. Jie veikia patikimai sklandžiau ir iki šiol nėra jokių problemų.

Kintamosios srovės kietojo kūno relės kūrimas naudojant TRIAC

Pagal savo poreikius galite pasirinkti sukurti vieno kanalo, dviejų kanalų arba kelių kanalų kietojo kūno relę. Norėdami sukurti vieno kanalo kietojo kūno relę, jums reikės šių komponentų:

• 220 omų ¼ vatų rezistorius
• 1K ¼ vatų rezistorius
• BT136 arba panašus TRIAC
• MOC3021 optronas
• Sraigtinis gnybtas
• Dviejų kontaktų vyriška berg juostos jungtis
• Bendrosios paskirties PCB
• 6 kontaktų IC bazė (pasirinktinai)
• Aušintuvas (neprivaloma, bet rekomenduojama važiuojant sunkesniais kroviniais)
• LED (pasirinktinai)
• Lituoklis ir lituoklis

Taip pat reikės išmokti lituoti, jei niekada to nedarėte, norėdami sukurti šį „pasidaryk pats“ kietojo kūno relės modulį.

1 veiksmas: lituokite komponentus ant PCB

Gaukite bendrosios paskirties PCB plokštę ir prijunkite visus komponentus, kaip parodyta šioje diagramoje.

Taip jis turėtų atrodyti sumontavus ir sulitavus reikiamus komponentus ant plokštės.

2 veiksmas: patikrinkite kietojo kūno relę

Norint išbandyti „pasidaryk pats“ kietojo kūno relę, jums reikia kelių laidų ir 3,3 V arba 5 V maitinimo šaltinio. Galite naudoti bet kurią 3,3 V bateriją arba MCU, pvz., „NodeMCU“, „D1 Mini“, „Arduino Uno“ ir kt., kad tiektumėte paleidimo įtampą, reikalingą kietojo kūno relės jungikliui išbandyti.

Kietojo kūno relės bandymas ir montavimas apima 110 V–240 V kintamosios srovės maitinimo šaltinį. Prašome tęsti tik tada, kai žinote, ką darote. Tai gali būti mirtina, jei nebus padaryta atsargiai.

1. Įsigykite prailginimo plokštę ir įsitikinkite, kad ji nėra įjungta arba neprijungta prie kintamosios srovės lizdo.
2. Įsigykite kintamosios srovės prietaisą, pvz., ventiliatorių ar lemputę.
3. Paimkite du laidus ir prijunkite prie kintamosios srovės apkrovos, pvz. ventiliatorius arba lemputė.
4. Prijunkite vieną iš laidų, prijungtų prie kintamosios srovės apkrovos, prie kietosios kūno relės varžto gnybto (T1).
5. Paimkite dar vieną laidą ir vieną galą prijunkite prie kietojo kūno relės varžto gnybto (T2), o kitą – prie išplėtimo plokštės lizdo. Tai turėtų atrodyti taip, kaip toliau pateikta diagrama. Įsitikinkite, kad jungtys yra saugios, kad išvengtumėte trumpojo jungimo.
6. Dabar prijunkite du 3,3 V akumuliatoriaus arba MCU 3,3 V ir GND gnybtus prie kietojo kūno relės įvesties kaiščių, kaip parodyta diagramoje. Jei naudojate MCU, naudokite „DuPont“ laidus. Taip pat įsitikinkite, kad poliškumas yra teisingas, kaip parodyta diagramoje.
7. Prijunkite išplėtimo plokštę prie kintamosios srovės jungiklio ir įjunkite.
8. Krovinys turi įsijungti. Jei atjungsite 3,3 V maitinimą nuo kietosios kūno relės įvesties gnybtų, apkrova turėtų išsijungti.

Veikia kietojo kūno relė

Kai į kietojo kūno relę tiekiama 3,3 V paleidimo įtampa, vidinis šviesos diodas arba IR šviesos diodas optrone įsijungia ir pradeda skleisti šviesą į optinį jutiklį, prijungtą prie 4 ir 6 kaiščių.

Dėl to varža tarp 4 ir 6 kaiščių sumažėja, o tai įjungia TRIAC ir įjungia prijungtą kintamosios srovės apkrovą. Optronas padeda atskirti aukštos ir žemos įtampos grandines, apsaugodamas Arduino arba MCU nuo bet kokių trukdžių ar pažeidimų.

3 veiksmas: suporuokite kietojo kūno relę su Arduino arba ESP8266

Dabar galite prijungti kietojo kūno relę prie Arduino ar kito MCU. Vietoj trijų mechaninės relės trumpiklio laidų SSR reikia tik dviejų: vieno įvesties signalui (3,3 V) ir kito įžeminimui (GND).

Atsižvelgiant į apkrovą, galite pasirinkti didesnę apkrovą turinčius TRIAC, tokius kaip BTA16, su šilumos šalintuvu, kad būtų galima statyti kietojo kūno reles didelėms apkrovoms (2000 W ar daugiau). Nepamirškite naudoti slopinimo grandinės, jei ketinate naudoti SSR indukcinei apkrovai perjungti, pvz., varikliui ar siurbliui.

Norėdami sukurti išmaniuosius jungiklius, naudokite „pasidaryk pats“ kietojo kūno reles

Šiuos kietojo kūno relės modulius galite naudoti savo išmaniųjų namų projektuose. Galite suprojektuoti ESP12 maitinamus išmaniųjų jungiklių modulius su integruota kietojo kūno rele, naudodami elektronikos eskizų kūrimo įrankį Fritzing. Suprojektuotą PCB galite atspausdinti iš PCB prototipų kūrimo / gamybos paslaugų teikėjo arba tiesiog toliau naudoti bendrosios paskirties PCB.

Galite naudoti šią relę sukurti išmanųjį judesio jutimo šviesos jungiklį arba Wi-Fi jungiklius ir įdiekite juos savo namuose ar biure. Išmanieji įrenginiai gali padėti žymiai sumažinti energijos eikvojimą, be to, juos patogu naudoti. Be to, jūs taip pat galite „Raspberry Pi“ nustatykite „Home Assistant“ serverį pridėti automatizavimo.

Pakeiskite mechanines reles kietojo kūno relėmis

Dabar, kai išmokote sukurti kietojo kūno reles, galite pakeisti mechanines reles SSR, kad perjungtumėte efektyviai ir išvengtumėte spragtelėjimo triukšmo. Palyginus su mechaninėmis relėmis, sunaudodami mažesnį plotą, galite sukurti ir sukurti prototipus arba išmaniuosius jungiklius daug mažesniuose 3D spausdintiniuose dėkluose savo išmaniojo namo projektui.

Kaip pridėti „Wi-Fi“ valdymą prie oro kondicionieriaus ir padaryti jį išmanų

Skaitykite toliau