Khóa Transitor hiệu ứng trường

Có lẽ ngay cả một người ở xa điện tử cũng đã nghe nói rằng có một yếu tố như một rơle. Rơle điện từ đơn giản nhất chứa một nam châm điện, khi một điện áp được đặt vào nó, hai tiếp điểm còn lại được đóng lại. Sử dụng rơle, chúng ta có thể chuyển đổi một tải khá mạnh, áp dụng hoặc ngược lại, loại bỏ điện áp khỏi các tiếp điểm điều khiển. Rơle được sử dụng rộng rãi nhất được điều khiển bởi 12 volt. Ngoài ra còn có rơle cho điện áp 3, 5, 24 volt.
Tuy nhiên, chuyển đổi một tải mạnh mẽ là có thể không chỉ với một rơle. Gần đây, các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ đã trở nên phổ biến. Một trong những mục đích chính của họ là làm việc trong chế độ chính, tức là bóng bán dẫn được đóng hoặc mở hoàn toàn khi điện trở của quá trình chuyển đổi nguồn - Stoke thực tế bằng không. Bạn có thể mở bóng bán dẫn hiệu ứng trường bằng cách đặt điện áp vào cổng so với nguồn của nó. Bạn có thể so sánh hoạt động của phím trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường với hoạt động của rơle - chúng đặt điện áp vào cổng, bóng bán dẫn mở, mạch đóng. Họ đã loại bỏ điện áp khỏi màn trập - mạch mở, tải bị mất điện.
Đồng thời, khóa trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường có một số lợi thế so với rơle, chẳng hạn như:

• Độ bền tuyệt vời. Rất thường xuyên, rơle thất bại do sự hiện diện của các bộ phận chuyển động cơ học, trong khi bóng bán dẫn, trong điều kiện hoạt động đúng, có tuổi thọ dài hơn nhiều.
• Lợi nhuận. Cuộn dây rơle tiêu thụ dòng điện, và đôi khi nó rất đáng kể. Cổng của bóng bán dẫn chỉ tiêu thụ dòng điện tại thời điểm cung cấp điện áp cho nó, sau đó nó thực tế không tiêu thụ dòng điện.
• Không nhấp chuột khi chuyển đổi.

Đề án

Sơ đồ chính cho bóng bán dẫn hiệu ứng trường được trình bày dưới đây:
Điện trở R1 trong nó là giới hạn dòng điện, nó là cần thiết để giảm dòng điện tiêu thụ bởi cổng tại thời điểm mở, mà không có nó bóng bán dẫn có thể thất bại. Giá trị của điện trở này có thể dễ dàng thay đổi trong phạm vi rộng, từ 10 đến 100 Ohms, điều này sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch.
Điện trở R2 kéo cổng vào nguồn, do đó cân bằng tiềm năng của chúng khi không có điện áp được đặt vào cổng. Không có nó, màn trập sẽ vẫn "lơ lửng trong không khí" và bóng bán dẫn có thể được đảm bảo đóng lại. Giá trị của điện trở này cũng có thể được thay đổi trong phạm vi rộng - từ 1 đến 10 kOhm.
Transitor T1 là một bóng bán dẫn hiệu ứng trường N-channel. Nó phải được chọn dựa trên công suất tiêu thụ của tải và cường độ của điện áp điều khiển. Nếu nó nhỏ hơn 7 volt, bạn nên sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường "logic", được mở một cách đáng tin cậy từ điện áp 3,3 - 5 volt. Chúng có thể được tìm thấy trên bo mạch chủ máy tính. Nếu điện áp điều khiển nằm trong khoảng 7-15 volt, bạn có thể sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường "thông thường", ví dụ, IRF630, IRF730, IRF540 hoặc bất kỳ loại tương tự nào khác. Trong trường hợp này, cần chú ý đến một đặc tính như điện trở kênh mở. Các bóng bán dẫn không hoàn hảo, và ngay cả ở trạng thái mở, điện trở của quá trình chuyển đổi Nguồn - Nguồn không bằng không. Thông thường, nó lên tới hàng trăm Ohm, điều này hoàn toàn không quan trọng khi chuyển đổi một tải công suất thấp, nhưng rất đáng kể ở dòng điện cao. Do đó, để giảm sự sụt giảm điện áp trên bóng bán dẫn và theo đó, làm giảm sự nóng lên của nó, cần phải chọn một bóng bán dẫn có điện trở kênh mở thấp nhất.
"N" trong sơ đồ là một số loại tải.
Nhược điểm của khóa trên bóng bán dẫn là nó chỉ có thể hoạt động trong các mạch DC, bởi vì dòng điện chỉ đi từ Stock đến Nguồn.

Sản xuất chìa khóa trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường

Một mạch đơn giản như vậy cũng có thể được lắp ráp bằng cách gắn tường, nhưng tôi đã quyết định chế tạo một bảng mạch in thu nhỏ bằng công nghệ sắt-laser (LUT). Thủ tục như sau:
1) Chúng tôi cắt ra một mảnh PCB phù hợp với kích thước của bảng mạch in, làm sạch nó bằng giấy nhám mịn và tẩy bằng cồn hoặc dung môi.
2) Trên giấy truyền nhiệt đặc biệt, chúng tôi in bảng mạch in. Bạn có thể sử dụng giấy tạp chí bóng hoặc giấy truy tìm. Mật độ mực trên máy in nên được đặt ở mức tối đa.
3) Chuyển mẫu từ giấy sang textolite bằng bàn ủi. Trong trường hợp này, cần kiểm soát để mảnh giấy có hoa văn không bị dịch chuyển so với PCB. Thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ của bàn ủi và nằm trong vòng 30 - 90 giây.
4) Kết quả là, một hình ảnh các bản nhạc trong hình ảnh phản chiếu xuất hiện trên textolite. Nếu mực ở những nơi không tuân thủ tốt với bảng tương lai, bạn có thể khắc phục nhược điểm với sự trợ giúp của sơn móng tay của phụ nữ.
5) Tiếp theo, chúng tôi đặt textolite khắc. Có nhiều cách để tạo ra dung dịch ăn mòn, tôi sử dụng hỗn hợp axit citric, muối và hydro peroxide.
Sau khi khắc, bảng có dạng sau:
6) Sau đó, cần phải loại bỏ mực khỏi PCB, cách dễ nhất để làm điều này là sử dụng nước tẩy sơn móng tay. Bạn có thể sử dụng acetone và các dung môi tương tự khác, tôi đã sử dụng một dung môi dầu.
7) Trường hợp là nhỏ - bây giờ vẫn còn để khoan lỗ ở đúng nơi và bảng thiếc. Sau đó, nó có dạng này:
Bảng đã sẵn sàng để hàn các bộ phận vào nó. Chỉ có hai điện trở và một bóng bán dẫn được yêu cầu.
Có hai tiếp điểm trên bảng để cung cấp điện áp điều khiển cho chúng, hai tiếp điểm để kết nối nguồn cung cấp tải và hai tiếp điểm để tự kết nối tải. Một bảng với các bộ phận hàn trông như thế này:
Là một tải để kiểm tra hoạt động của mạch, tôi lấy hai điện trở 100 Ohm mạnh được kết nối song song.
Tôi dự định sử dụng thiết bị kết hợp với cảm biến độ ẩm (bảng ở chế độ nền). Đó là từ anh ấy, điện áp điều khiển 12 volt đến mạch chính. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng công tắc bóng bán dẫn hoạt động tuyệt vời bằng cách cung cấp điện áp cho tải. Sự sụt giảm điện áp trên các bóng bán dẫn là 0,07 volt, điều này không quan trọng trong trường hợp này. Việc làm nóng bóng bán dẫn không được quan sát ngay cả với hoạt động liên tục của mạch. Lắp ráp thành công!
Tải xuống bảng và mạch: