跟我動手做 固態繼電器 DIY 繼電器

玩電路的小夥伴都知道繼電器,也是我們最常用的控制器件,可以低電壓控制高電壓,各種開關電路、機電控制、智能家居當中都有使用,可是筆者多年前的製作的一些改造類電路,使用久了之後,就會出現繼電器觸電損壞的現象,因此固態繼電器進入了我的視線,成品也是比比皆是,當然了,還是自己製作才有意思,那就一起來做吧!!

不喜勿噴哦,參考了一些網絡資源,如有不妥,我會立即刪除!謝謝。

固態繼電器作為電子開關,其通斷無機械接觸部件,較普通電磁繼電器工作可靠、開關速度快、無噪聲與火化,加上控制電流小,能與一般的CMOS電路兼容。

固態繼電器一般由輸入恆流控制部分、光電耦合器隔離部分及輸出功率開關部分組成。當然,在已知輸入電壓變化範圍不大時,我們可以將恆流部分省略掉。根據實際應用中負載供電電源是交流還是直流,在製作時可選用不同類型的光電耦合器及功率開關元件。在供電電源為直流時,光電耦合器可以選用4N系列(受光器件為光敏三極管),功率開關元件用晶體三極管或達林頓複合管;供電電源為交流時,光電耦合器可選用MOC306x系列(受光器件可看作光控的雙向觸發二極管),功率開關元件用單向晶閘管或雙向晶閘管。


跟我動手做 固態繼電器 DIY 繼電器

電路原理圖(多年前雜誌上看見過,還好收藏了)

電路原理

圖1為交流固態繼電器的原理圖。由R1、R2、VT1、VT2構成恆流電路,保證控制電壓大範圍內變動時,光電耦合器可靠地工作。控制端加上電壓時,電流流過R1使VT2導通,則VT1也導通,VT1發射極與基極間電壓保持在0.6V左右,即R2兩端電壓約為0.6V,所以流過R2的電流為0.6/R2,則流過光電耦合器的電流也為0.6/R2,基本不隨控制電壓的變化而變化。實測得,在R1=47Ω,控制電壓在3~30V之間變化時,VT2的集電極電流維持在11mA左右,變化量不超過±1mA。光電耦合器實現了以光為介質的信號傳輸,使輸入/輸出端可靠隔離,隔離帶耐壓1kV以上。功率開關選用雙向晶閘管,R3為觸發限流電阻,R4與C串聯用來吸收瞬間的高電壓。

元器件選擇

恆流部分按圖中的參數選取元件,均無特殊要求。圖1中的光電耦合器分別選用了4N25與MOC3063等便於購買的型號。這兩種光耦均採用雙列直插六腳封裝,外形如圖2所示,圖1中標註了內部結構對應的引腳排列。功率三極管或晶閘管的選取決定了固態繼電器的帶負載能力,圖1中T選用BT136、BCR3AM時,負載電流最大為3A;選用BCR10AM時,最大電流為10A。若負載電流小於1A,T可用MAC97A6等型號的小管,這將使製成的成品體積大大減小。如果負載電流較大,必要時需要給VT4和T加裝一定大小的散熱器。在負載電源為220V時,C的耐壓值不小於400V。筆者用的是彩電開關電源用的耐壓1kV的安規電容。

整個電路十分簡單,可以在一小塊多孔板上完成製作。製作時要注意輸入端與輸出端要儘量遠離,特別是用於負載電源為交流220V時。


跟我動手做 固態繼電器 DIY 繼電器

畫了一個PCB,元件不多,畫起來也挺簡單的,水平有限,見諒


跟我動手做 固態繼電器 DIY 繼電器

元件貼片的雙列直插都有,發揚DIY風格,有啥用啥,嘻嘻


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