8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Полевой транзистор вместо реле: ТРАНЗИСТОР ВМЕСТО РЕЛЕ

Содержание

Все своими руками Твердотельное реле своими руками

Опубликовал admin | Дата 18 июля, 2018

Твердотельное реле (ТТР) или Solid State Relay (SSR) — это электронные устройства, которые выполняют те же самые функции, что и электромеханическое реле, но не содержит движущихся частей. Серийные твердотельные реле используют технологии полупроводниковых устройств, таких как тиристоры и транзисторы.

То есть вместо подвижных контактов в ТТР используются электронные полупроводниковые ключи, в которых цепи управления имеют гальваническую развязку с силовыми, коммутируемыми цепями. Благо сейчас переключательных полевых транзисторов приобрести нет никаких проблем. Таким образом, для построения твердотельного реле нам потребуется MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) транзистор, русский эквивалент термина — МОП-транзистор или полевой транзистор с изолированным затвором, и оптрон. На страницах сайта есть статьи, посвященные транзисторным ключам с оптической изоляцией – «Транзисторный ключ переменного тока»

В данной статье рассмотрен ключ для коммутации переменного тока.

Используя SMD компоненты по этой схеме можно изготовить ТТР переменного тока. Часть деталей монтируется на печатной плате, которая крепится к алюминиевой положке. Транзисторы устанавливаются на подложку через слюдяные прокладки. Конденсатор С1 лучше брать или танталовый или керамический. Его емкость можно уменьшить.
Еще одна статья – «Транзисторный ключ с оптической развязкой»

В этой схеме к качестве коммутирующих транзисторов используются биполярные транзисторы разных структур.

Есть еще одна схема гальванически развязанного ключа на моп-транзисторе с защитой от предельного тока нагрузки. О нем шла речь в статье «Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе»

Все это хорошо, если напряжения, с которыми работают ТТР реализованные на MOSFET, позволяют управлять этими полевыми транзисторами. А как быть с коммутацией напряжения, например 3,3 вольта. Для открывания полевого транзистора этого напряжения явно не достаточно. Нужен какой-то преобразователь, способный поднять напряжение управления хотя бы до пяти вольт. Классический импульсный преобразователь использовать для реле – слишком громоздко. Но есть другие преобразователи – оптические,

например — TLP590B.

Такие преобразователи на выходе обеспечивают напряжение порядка 9 вольт, что вполне достаточно для управления моп-транзисторами. Из документации на эти преобразователи видно, что они очень маломощные и способные отдать на выходе ток всего лишь порядка 12мкА. У моп-транзисторов есть такой параметр – Заряд затвора – Qg. Пока затвор данного транзистора не получит необходимый заряд – транзистор не начнет открываться. Скорость заряда зависит от тока, который может обеспечить цепь управления, чем больше ток управления, тем быстрее затвор получает необходимый заряд, тем быстрее открывается транзистор. Тем меньше будет время, когда коммутирующий транзистор будет находиться в активной зоне выходной характеристики – тем меньше на нем будет выделяться тепла. Но в нашем случае, когда транзистор работает не в преобразователе, на относительно высоких частотах, а в качестве реле, вкл – выкл, ток в 12 мкА будет достаточен. Правда лучше конечно выбирать ключевые транзисторы с малым зарядом затвора. Например.

Этот транзистор способен коммутировать напряжение 600В при токе стока 7А. Мощность стока при температуре +25 С — 100Вт. При этом заряд затвора Qg всего 8,2 нанокулона = 8,2nC. Для сравнения популярный транзистор IRF840 имеет Qg = 63nC.

Для управления низковольтными нагрузками можно применить транзистор irlr024zpbf. При данных режимах измерения ток стока – 5А, напряжение сток – исток – 44В, напряжение затвор – исток -5В, имеет типовое значение заряд затвора Qg = 6,6nC.

Но у меня таких транзисторов нет и я для реле использовал транзисторы IRL2505 с каналом типа n. У данного транзистора Qg = 130nC !

Другой транзистор с каналом типа р — IRF4905, у этого транзистора максимальный Qg = 180nC !!!

Схему собрал самую простую, ту что на рисунке 4

В качестве коммутирующего транзистора в этой схеме использован транзистор IRF4905 с каналом – р. Транзистор не был снабжен теплоотводом и в открытом состоянии нагревался до +60˚С при токе 2А. Напряжение 3,3В коммутировал нормально. Теперь, имея в своем распоряжении такой преобразователь, что нам мешает использовать в положительном проводе питания и транзистор с каналом n?

Результат превзошел мои ожидания. Транзистор IRF2505 без радиатора практически не грелся при токе нагрузки 4А. при напряжении на нагрузке 12,6 В В обоих экспериментах ток управления я выставил примерно 10 мА. Максимальный ток светодиода по документам – 50 мА. Больше 10 мА не стоит увеличивать ток – практически ни чего не меняется. Я очень доволен таким реле. Если описать параметры этой релюхи, применительно к электромагнитному реле, то они были бы такими. Напряжение срабатывания – какое хочешь ! Только подбирай R2. Ток срабатывания – 10 мА. Ток и напряжение коммутации – какое хочешь !!! (В разумных пределах конечно)Только подбирай транзисторы. Не слабо. Хотелось бы проверить данные устройства с коммутацией емкостных и индуктивных нагрузок. Это позже. Пока искал буквы на клавиатуре, пришла еще одна мысль. Если транзистор поставить в диагональ диодного моста, то можно коммутировать переменные напряжения. Таким реле можно коммутировать обмотки трансформаторов. Пока все. Всем удачи. К.В.Ю.

Скачать “Самодельное-твердотельное-реле” Самодельное-твердотельное-реле.rar – Загружено 758 раз – 80 КБ

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:2 519


Управление силовым электроприводом. Опыты дилетанта / Хабр

Всем привет. В этом материале хочу рассказать о новом контроллере для универсального коллекторного электродвигателя, а именно — о его силовой части. Данный блок управления основан на старой версии контроллера для электромобиля, но были произведены некоторые изменения, которые позволяют использовать его в схемах с высокими напряжениями и мощностями.



Сразу скажу, что в статье описывается работа с высокими напряжениями которые опасны для здоровья и жизни. Так что не рекомендую повторять конструкцию, во всяком случае бездумно, или если у Вас нет опыта работы с подобными схемами.

Вместо вступления
Продолжаю проводить свои опыты с электроприводом. Эта статья по-сути подборка теории и то, как я реализовал теорию на практике. Далее статья написана техническим текстом, который может быть скучным. Но тест я записал на видео, и если Вы хотите только посмотреть как прошел тест «вживую» без заумных слов, то сразу перематываем в конец статьи — там прикрепляю видео 🙂 Так же вот прямая ссылка на ютубе: www.youtube.com/watch?v=rPYha565BJs

Общие данные
Универсальный коллекторный двигатель реверсируется переключением обмоток ротора и статора. В старой версии для переключения использовались реле от жигулей на 40А 12В. При переключении под нагрузкой они сгорали, да и зазоры между контактами были малы, и я боялся что с высокими напряжениями может быть пробой. Поэтому вместо реле сейчас используются стандартные заводские пускатели (контакторы) на 4 канала. Они установлены в металлический ящик для защиты. Пускателей три штуки. Два отвечают за схему реверсирования, а один выполняет роль системы безопасности, он разбивает схему на три части: вводной тракт — PWM регулятор (сам исполняющий элемент — полевой транзистор) — схема реверса и двигатель.

Контактор рассчитан на напряжение 400 вольт и высокие токи, так что его можно переключать прямо под нагрузкой и он не сгорит. В качестве силового полупроводникового элемента используется N-канальный транзистор. Для первого теста я впаял транзистор IRFP4332PBF 250В 57А. Но рабочее напряжение транзистора в 250 вольт маловато для этой схемы, транзистор работает на пределе, поэтому в перспективе он будет заменен на транзистор с рабочим напряжением не менее 500 вольт. Это необходимо из-за того, что переменное напряжение после выпрямления повышается в 1,41 раз, к тому же могут быть высоковольтные импульсы и выбросы.

Защита схемы
Особое внимание стоит обратить на то, что при работе с такими высокими напряжениями, как в данном контроллере, очень сильно проявляются ошибки в системах защиты схемы от перенапряжений. У транзисторного ключа есть три слабых места, которые необходимо защищать:

1) Перенапряжение на затворе. В спецификации на любой транзистор даётся максимальное напряжение на затворе транзистора, как правило оно не выше 30 вольт. При превышении этого порога произойдет пробой затвора. Для защиты от пробоя используют схемы сброса накопившегося перенапряжения. Таких схем есть несколько вариантов, но у себя я использовал диодную защиту. Затвор транзистора цепляется диодом к + источника питания драйвера. Напряжения питания драйвера как правило 12-15 вольт что меньше 30 предельных. Если на затворе возникает превышение напряжения, то излишек просто стекает и рассасыввается по линиям питания. Так же есть вариант защиты супрессором. При выборе надо смотреть на напряжение пробоя, в моём случае я бы взял 12 вольтовый вариант.

Супрессорная защита работает так:

2) Параллельно транзистору надо поставить диод в обратном включении, в принципе в полевых транзисторах есть уже встроенные диоды, но для защиты можно поставить, лишним не будет, рабочие ток и напряжение диода должны быть такие же как и у транзистора

3) Диод в обратном включении параллельно с нагрузкой.

Его ставить обязательно. У меня транзистор выгорал до тех пор, пока я не заметил, что этот диод я не поставил. Часто, особенно в низковольтных схемах его не ставят. Но это не правильно, это обязательный элемент. Рабочие ток и напряжение этого диода не ниже характеристик транзистора

Стыковка с логическими компонентами
При работе с высокими напряжениями все логические схемы в обязательном порядке развязываются с силовыми с помощью оптических пар. В идеале для безопасности не должно быть ни одного электрического соединения между силовой и логической частями. Такого можно добиться только в лабораторных условиях при питании логической части от одного источника питания, а силовой — от другого.

На практике оптикой должны быть развязаны все линии сигналов и управления, а общий земляной провод должен быть один у всей схемы ( все минусовые — общие провода и выводы всех источников питания должны быть соединены в одну единую шину) в этом случае не будет наводок и будет адекватная работа. В моём случае схема вообще отказалась работать до тех пор, пока я не сделал общую земляную шину для всей схемы.

Для теста в качестве управляющего блока я использовал цифровой генератор сигналов. Это отдельный блок который был полностью отвязан от схемы оптроном. Для дальнейшей работы предполагается использовать микроконтроллер с датчиками тока и напряжения.

Результаты теста
Во время теста я поигрался с частотой ШИМ сигнала, выявилось следующее — на частотах около 1 кГц сильно искрил коллектор двигателя. При повышении частоты до 2 кГц искрение пропало практически полностью. Т.е. чем ниже частота, тем сильнее искрение коллектора. Схема питалась не чистым постоянным напряжением, а импульсным. Из розетки бралось 220 В 50 Гц и подавалось на диодный мост, а с него уже на транзистор.

Выпрямительного сглаживающего конденсатора не было, так как в этом случае напряжение питания подскочило бы выше допустимого для транзисторного ключа и наступил бы пробой. Есть ещё один отрицательный эффект — из-за работы на пульсирующем токе грелся транзистор. Радиатор нагревался до 50-60 градусов. При работе от аккумуляторов, когда на двигатель подавался чистый постоянный ток без пульсаций такого сильного нагрева не наблюдалось. Хотя тут может играть роль ещё тот факт, что при питании от аккумулятора напряжение было 160 вольт, а при питании от сети около 230 вольт. При аккумуляторах я использовал транзистор с рабочим напряжением 200 вольт, а при питании от сети 250 вольт. То есть при работе от АКБ был больший запас по напряжению. Хотя нагрев из-за импульсов источника питания мне кажется более вероятной причиной нагрева.

Драйвер управления затвором собран по двухтактной схеме:

Срабатывание драйвера начиналось со скважности сигнала около 6% (определил по писку обмоток двигателя), колёса начинали вращение примерно с 10%. 4% разницы — это потери в трансмиссии. Зная потребление двигателя я вычислил, что потери в самом двигателе и трансмиссии в данном режиме были около 15 ватт.

Вот таким был тест регулятора, он не претендует на оригинальность — это просто мои опыты. Надеюсь, что эти результаты кому-нибудь пригодятся. Ну и обещанное видео:

Полевой транзистор вместо реле схема

В течение нескольких лет использовался электронный трансформатор для импровизированной паяльной станции и контроллер температуры. Контроллер имеет реле, способное после нескольких часов щелканий поздно ночью, когда наступает тишина, изрядно потрепать нервы.

Так что пришло время заменить электромагнитное реле на так называемое электронное твердотельное — на базе полевого транзистора MOSFET IRF540N и оптрона PC817 для управления им. Конечно вы можете в некоторых схемах использовать только транзистор, но тут требовалась улучшенная развязка.

Схема замены реле на полевой транзистор

Электронное транзисторное реле собрано на небольшой универсальной плате и установлено проводками на плату контроллера.

Теперь наступила полная тишина, небольшой радиатор что видно на фото является вообще ненужным, транзистор холодный даже после нескольких часов работы.

Радиоэлементы IRF540N и PC817 использовались только потому, что были в наличии. Их можно заменить на очень многое (исходя из токов, напряжений и управляющих сигналов).

При повторении схемы учтите некоторые рекомендации: напряжение на затворе будет около 6 В что недостаточно для полного и безопасного открытия транзистора. Рекомендуем заменить резистор между затвором и PC817 на 1 кОм и лучше убрать резистор с коллектора оптопары.

В течение нескольких лет использовался электронный трансформатор для импровизированной паяльной станции и контроллер температуры. Контроллер имеет реле, способное после нескольких часов щелканий поздно ночью, когда наступает тишина, изрядно потрепать нервы.

Так что пришло время заменить электромагнитное реле на так называемое электронное твердотельное — на базе полевого транзистора MOSFET IRF540N и оптрона PC817 для управления им. Конечно вы можете в некоторых схемах использовать только транзистор, но тут требовалась улучшенная развязка.

Схема замены реле на полевой транзистор

Электронное транзисторное реле собрано на небольшой универсальной плате и установлено проводками на плату контроллера.

Теперь наступила полная тишина, небольшой радиатор что видно на фото является вообще ненужным, транзистор холодный даже после нескольких часов работы.

Радиоэлементы IRF540N и PC817 использовались только потому, что были в наличии. Их можно заменить на очень многое (исходя из токов, напряжений и управляющих сигналов).

При повторении схемы учтите некоторые рекомендации: напряжение на затворе будет около 6 В что недостаточно для полного и безопасного открытия транзистора. Рекомендуем заменить резистор между затвором и PC817 на 1 кОм и лучше убрать резистор с коллектора оптопары.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Всем привет! Не судите строго материал, написан на скорую руку.

Писал недавно пост о полосах на модели из за температурных колебаний кровати.

Даже со стеклом присутствуют небольшие полосы, особенно заметно при печати PLA пластиком.

Кровать подключена через реле, само реле к выходу D8.

Спасибо за помощь в нахождении проблемы термо-искажений Cheap3d, у них есть хорошая плата — но было интересно сделать самому из подручных деталей.

Итак, экономить не стал взял пару транзисторов IRFZ44N (49A) . с запасом.

спойлер (они холодные,можно повышать напряжение и еще увеличить нагрузку).

Схема очень проста. Была собрана навесным монтажом за 10 мин. Подключается прямо к D8.

Извините рисую от руки)

Плата в прогоне пока только день.

В общем — это все , надеюсь пригодится кому-нибудь.! Всем хорошей печати.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Замена реле нагрева стола транзистором

adsp21262
Загрузка

17.08.2017

7833

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

14

Обычно для разгрузки транзистора, управляющего нагревом стола, обычно используют механические(автомобильные) или твердотельные («электронные») реле. Плюсом использования механических реле можно отнести простоту схемы и доступность элементов. Из минусов (с моей точки зрения) малое быстродействие и щелчки срабатывания контактов. Последние особо меня раздражало и мешало спать на работе . От установки твердотельного реле отказался в силу его дороговизны и трудности приобретения (только под заказ). Еще вариант заменить реле на транзисторный ключ на полевом транзисторе. На удивление беглый поиск не дал информации по использованию данного решения в 3d-принтерах. Из имеющихся элементов была собрана следующая схема. Схема заработала сразу без всякой настройки. Несмотря на то, что транзистор практически не грелся, решил все таки поставить транзистор на радиатор и под обдув. На все вопросы постараюсь ответить в комментариях.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

14

Комментарии к статье

Еще больше интересных постов

McPaul
Загрузка

25. 03.2021

7618

24

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Довольно часто и переодически встречаются предложения подключить конденсатор впараллель вентилятору...

Читать дальше moonglow
Загрузка

05.04.2021

699

5

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

В данный момент доступна доступна сборка для установки на принтеры Dreamer/Dreamer NX/Inventor. Прош...

Читать дальше fix0id
Загрузка

21.04.2017

24387

177

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Приветствую!

Пару месяцев назад я решил, что мне жизненно необходимо научить свою...

Читать дальше

Реле времени на полевом транзисторе.

Простое реле времени (или простое реле времени для начинающих 2) на биполярном транзисторе не сложно в изготовлении но на таком реле нельзя получить большие задержки. Длительность задержки определяет RC-цепь состоящая (для реле времени да биполярном транзисторе) из конденсатора, резистора в цепи базы и перехода база-эмиттер транзистора. Чем больше ёмкость конденсатора тем больше задержка. Чем больше суммарное сопротивление резистора в цепи базы и перехода база-эмиттер тем больше задержка. Увеличить сопротивление перехода база-эмиттер, для получения большой задержки, нельзя т. к. это неизменный параметр используемого транзистора. Сопротивление резистора в цепи базы нельзя увеличивать до бесконечности т.к. транзистору для открытия требуется ток, как минимум, в h31э меньший чем ток для необходимый для включения реле. Если например для включения реле требуется 100мА, h31э=100 то для открытия транзистора требуется ток базы Iб=1мА. Для открытия полевого транзистора с изолированным затвором большой ток не требуется, в данном случае можно даже пренебречь этим током и считать что ток для открытия такого транзистора не требуется. Полевой транзистор с изолированным затвором управляется напряжением поэтому можно использовать RC цепь с любым сопротивлением и следовательно делать любые задержки. Рассмотрим схему:

Рисунок 1 - Реле времени на полевом транзисторе

Эта схема похожа на схему с биполярным транзистором из предыдущей стати только здесь вместо биполярного транзистора n-MOSFET (n канальный полевой транзистор с изолированным затвором (и индуцированным каналом)) и добавлен резистор (R1) для разряда конденсатора C1. Резистор R3 не обязателен:

Рисунок 2 - Реле времени на полевом транзисторе без R3

Полевые транзисторы с изолированным затвором могут быть испорчены статическим электричеством поэтому с ними нужно обращаться аккуратно: стараться не касаться вывода затвора руками и заряженными предметами, по возможности заземлять вывод затвора и т.д. 

Процесс проверки транзистора и готового устройства показан на видео:

Т. к. на параметры RC цепи пренебрежимо мало влияют параметры транзистора то расчёт длительности задержки осуществить достаточно несложно. В данной схеме на длительность задержки по прежнему влияет длительность удерживания кнопки и чем меньше сопротивление резистора R2 тем слабее это влияние, но не стоит забывать о том что этот резистор нужен для ограничения тока в момент замыкания контактов кнопки, если его сопротивление сделать слишком низким или заменить перемычкой то при нажатии на кнопку может выйти из строя блок питания или сработать его защита от к.з. (если она есть), контакты кнопки могут приплавиться друг к другу, к тому же данный резистор ограничивает ток при установке резистором R1 минимального сопротивления. Резистор R2 также понижает напряжение (UCmax) до которого заряжается конденсатор C1, при нажатой кнопке SB1, что приводит к уменьшению длительности задержки. Если сопротивление резистора R2 низкое то на длительность задержки оно влияет незначительно. На длительность задержки влияет напряжение на затворе относительно истока при котором транзистор закрывается (далее напряжение закрытия). Для расчёта длительности задержки можно воспользоваться программой: 



КАРТА БЛОГА (содержание)

Электронное реле поворотов своими руками

Привет всем, сегодняшняя статья будет полезна для автолюбителей, так как в ней рассмотрим предельно простую, мало затратную и надежную схему реле поворотников на транзисторах, подойдёт как и для ламп, так и для светодиодов.

В основном реле бывают двух типов, электромеханические и твердотельные. Самый основной недостаток обычного или электромеханического реле заключается в том, что контакты со временем обгорают, не исключено и их залипание даже если реле новое.Представленная схема не нуждается в дополнительной настройки и заработает сразу после включения в цепь, а подключается оно в разрыв плюса питания или иначе говоря последовательно с нагрузкой.

Такая схема будет работать ну буквально вечно, а стоить будет гораздо меньше, чем готовый вариант с магазина.

Как работает схема?

По сути это несимметричный мультивибратор слегка подогнанный для работы с полевым ключом, в начальный момент времени через диод D1 заряжается конденсатор C1 оба транзистора закрыты. Через резистор R3 заряжается электролитический конденсатор, через некоторое время напряжение на этом конденсаторе плавно нарастает до некоторого значения и как только оно будет больше напряжения отпирания транзистора VT1, последний сработает.

По его открытому переходу напряжение поступает на затвор полевого транзистора, вследствие чего тот мгновенно сработает, коммутируя нагрузку. Грубо говоря полевой транзистор у нас в качестве обычного выключателя, который управляется схемой генератора на маломощном транзисторе.

Далее после срабатывания ключа, правая обкладка конденсатора будет соединена с массой питания, а левая через эмиттерный переход первого транзистора к плюсу питания, то есть происходит заряд конденсатора обратной полярностью.

Зарядный ток конденсатора будет удерживать оба транзистора в состоянии насыщения, в этом режиме транзисторы полностью открыты и КПД схемы достигает своего апогея.

По мере нарастания напряжения на конденсаторе, ток его заряда упадёт и ключи выйдут из режима насыщения, а в таком состоянии силовой ключик уже будет нагреваться.

Так, как конденсатор у нас был заряжен обратной полярностью на базу транзистора vt1 будет приложена грубо говоря плюсовое питание, что приводит к скоростному запирания транзистора, а вслед за ним закрывается и полевик.Всё это время через резистор R2 протекал ничтожный ток, который почти не влиял на работу происходящих процессов.Время срабатывания полевого транзистора, а следовательно и миганий ламп зависит от номиналов C2 R2 и R3, чем больше ёмкость конденсатора или сопротивление резисторов, тем меньше частота миганий и наоборот.

Резистор R1 выполняет несколько функций и в их числе обеспечивание надежного запирания полевого ключа. Транзистор в схеме генератора можно взять любой средней мощности наподобие BD140, выбор полевого транзистора зависит от мощности коммутируемой нагрузки.

Отлично подходит транзисторы от материнских плат ПК, я же поставил IRFZ44? как самый ходовой вариант.

C таким раскладом схема может коммутировать нагрузки с мощностью до 100-150 ватт, но к транзистору скорее всего нужно будет прикрутить небольшой радиатор, а при мощности около 50 ватт в радиаторе нет необходимости.

Если нагрузка небольшая например светодиодная лампа, то вместо полевого можно использовать биполярный транзистор обратной проводимости, в этом случае схема будет выглядеть следующим образом.

На всякий случай развёл печатную плату, хотя всё можно собрать на макете.

Архив к статье: скачать…




Самый основной недостаток обычного или электромеханического реле заключается в том, что контакты со временем обгорают. К тому же не стоит забывать, что не исключено и их залипание, даже если реле новое.

Представленная схема не нуждается в дополнительной настройке и заработает сразу после включения в цепь. А подключается она в разрыв плюса питания или иначе говоря последовательно с нагрузкой. Наглядно это продемонстрировано на рисунке ниже:



Такая схема будет работать ну буквально вечно, а стоит будет гораздо меньше чем готовый вариант из магазина.

Теперь давайте более подробно разберем как работает данная схема. По сути это несимметричный мультивибратор, слегка подогнанный для работы с полевым ключом. В начальный момент времени через диод d1 заряжается конденсатор c1, оба транзистора закрыты.








Зарядный ток конденсатора будет удерживать оба транзистора в состоянии насыщения. В этом режиме транзисторы полностью открыты и кпд схемы достигает своего апогея. По мере нарастания напряжения на конденсаторе ток его заряда упадет и ключи соответственно выйдут из режима насыщения, а в таком состоянии силовой ключик уже будет нагреваться.

Так как конденсатор у нас был заряжен обратной полярностью, то на базу транзистора vt1 будет приложено, грубо говоря, плюсовое питание, что приводит к скоростному запиранию транзистора, а вслед за ним закрывается и полевик.

Если пояснением работы этой простой схемы понасиловал вам мозги, вы уж простите.

Время срабатывания полевого транзистора, а следовательно и миганий ламп, зависит от номиналов конденсатора c2 и резисторов r2 и r3. Чем больше емкость конденсатора или сопротивление резисторов, тем меньше частота миганий. И наоборот, чем меньше номинал резисторов r2 и r3, а также конденсатора с2, тем соответственно будет выше частота миганий поворотников.






С таким раскладом схема может коммутировать нагрузки с мощностью до 100-150 ватт, но к транзистору, скорее всего, нужно будет прикрутить небольшой радиатор.

А при мощности около 50 Вт в радиаторе нет необходимости. Если нагрузка не очень большая, например, светодиодная лампа, то вместо полевого транзистора можно использовать биполярный транзистор обратной проводимости. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:


Ссылку на плату вы сможете найти в описании под оригинальным видеороликом автора проекта. Ссылка на ролик ниже.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Часто случается, что рядом нет электромагнитного реле, но есть потребность в том, чтоб регулировать фары, лампы поворотников и тому подобное. Чтоб это стало возможным, разработано схематическое изображение электронного реле, являющееся легким в использовании, удобное и практически бесперебойное. В большинстве случаев возможно увидеть похожие схемы, которые объединяет один фактор: применение ШИМ контроллеров. Благодаря этому достигается высокая точность в их эксплуатации.

Однако рассмотрим схематическое изображение, заменяющее электромагнитное реле, оно будет самым простым в использовании.

Максимальная мощность для нагрузки в схеме – 150 Ватт. Ее подключение происходит в область разрыва плюсовой клеммы. Если заменить серию IRFZ44 (полевого ключа) на IRF3205, то достигается возможность подключения и 200 Ватт.

С первого взгляда схема несложная, но работает она достаточно точно. К тому же, нет изменений в интервалах мигания лампы на протяжении всей работы. Также частота ее мигания не связана с мощностью самой лампы. Это позволяет осуществлять подключение к схеме и галогенных ламп, и светодиодных и мощных.

Емкость конденсатора и интервал мигания ламп напрямую связаны. Если увеличить емкость конденсатора C2, то и мигание лампы станет нечастым. А вот если уменьшить – мигание ускорится. Диод 1n4148, который имеет небольшую мощность, позволяется заменить любым имеющимся в наличии диодом.

Если схема достигает 80 Ватт, происходит небольшое выделение тепла в области полевого транзистора. Теперь схему, основанную на полевом транзисторе, можно использовать. Ее даже можно пристроить на место старого реле, но её работа будет намного надёжнее.

И ещё хочу отметить один момент, если вы решили поменять свой автомобиль, то рекомендую присмотреться к официальному дилеру Jaguar. Зайдите и посмотрите на этих красавцев, цена, привлекательность, современность, ставили всегда этот автомобиль только в первом ряду.

Реле для поворотников своими руками

Приветствую, Самоделкины!
Хочу отметить, что данная статья, скорее всего, будет более полезной и интересной для автолюбителей, так как в данном случае рассмотрим предельно простую, достаточно мало затратную и довольно надежную схему реле поворотников.



Как известно в основном реле бывают двух типов: электромеханические и твердотельные.

Самый основной недостаток обычного или электромеханического реле заключается в том, что контакты со временем обгорают. К тому же не стоит забывать, что не исключено и их залипание, даже если реле новое.

Представленная схема не нуждается в дополнительной настройке и заработает сразу после включения в цепь. А подключается она в разрыв плюса питания или иначе говоря последовательно с нагрузкой. Наглядно это продемонстрировано на рисунке ниже:





Такая схема будет работать ну буквально вечно, а стоит будет гораздо меньше чем готовый вариант из магазина.

Теперь давайте более подробно разберем как работает данная схема. По сути это несимметричный мультивибратор, слегка подогнанный для работы с полевым ключом. В начальный момент времени через диод d1 заряжается конденсатор c1, оба транзистора закрыты.


Через резистор r3 заряжается электролитический конденсатор с2.


Через некоторое время напряжение на этом конденсаторе плавно нарастает до некоторого значения. И как только оно будет больше напряжение отпирания транзистора vt1, последний сработает. По его открытому переходу напряжение поступает на затвор полевого транзистора, вследствие чего тот мгновенно сработает, коммутируя нагрузку.

Грубо говоря, полевой транзистор у нас в качестве обычного выключателя, который управляется схемой генератора на маломощном транзисторе.

Далее, после срабатывания ключа, правая обкладка конденсатора будет соединена с массой питания, а левая, через эмиттерный переход первого транзистора, к плюсу питания. То есть происходит заряд конденсатора обратной полярностью.

Зарядный ток конденсатора будет удерживать оба транзистора в состоянии насыщения. В этом режиме транзисторы полностью открыты и кпд схемы достигает своего апогея. По мере нарастания напряжения на конденсаторе ток его заряда упадет и ключи соответственно выйдут из режима насыщения, а в таком состоянии силовой ключик уже будет нагреваться.

Так как конденсатор у нас был заряжен обратной полярностью, то на базу транзистора vt1 будет приложено, грубо говоря, плюсовое питание, что приводит к скоростному запиранию транзистора, а вслед за ним закрывается и полевик.


Все это время через резистор r2 протекал ничтожный ток, который почти не влиял на работу происходящих процессов.

Если пояснением работы этой простой схемы понасиловал вам мозги, вы уж простите.

Время срабатывания полевого транзистора, а следовательно и миганий ламп, зависит от номиналов конденсатора c2 и резисторов r2 и r3. Чем больше емкость конденсатора или сопротивление резисторов, тем меньше частота миганий. И наоборот, чем меньше номинал резисторов r2 и r3, а также конденсатора с2, тем соответственно будет выше частота миганий поворотников.



Резистор r1 выполняет несколько функций. Одной из них является обеспечивание надежного запирания полевого ключа.


Транзистор в схеме генератора можно взять любой средней мощности, наподобие bd140.


Выбор полевого транзистора зависит от мощности коммутируемой нагрузки. Отлично подходят для этих целей транзисторы от старых/нерабочих материнских плат стационарного персонального компьютера. В данном же случае автор поставил irfz44, как самый ходовой вариант.


С таким раскладом схема может коммутировать нагрузки с мощностью до 100-150 ватт, но к транзистору, скорее всего, нужно будет прикрутить небольшой радиатор.

А при мощности около 50 Вт в радиаторе нет необходимости. Если нагрузка не очень большая, например, светодиодная лампа, то вместо полевого транзистора можно использовать биполярный транзистор обратной проводимости. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:


На всякий случай автор развёл печатную плату, хотя, в принципе, все можно собрать и на макете.


Ссылку на плату вы сможете найти в описании под оригинальным видеороликом автора проекта. Ссылка на ролик ниже.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Снижение затрат на переключение в автоматизированной испытательной системе с полевыми транзисторами и твердотельными реле

Устройства

FET и SSR помогают снизить затраты на автоматизированные испытательные системы за счет снижения первоначальных затрат, увеличения срока службы системы коммутации и минимизации времени тестирования.

Компактный размер полевых транзисторов и твердотельных реле помогает снизить первоначальные затраты на системы коммутации PXI. Стоимость модуля переключателя PXI основана на стоимости компонентов реле, внутренних схем и материалов, таких как печатная плата (PCB), которые используются для сборки модуля. Малый форм-фактор полевых транзисторов и твердотельных реле упрощает создание однослотовых коммутационных модулей PXI с очень высокой плотностью размещения. Это помогает уменьшить количество модулей PXI и, следовательно, слотов PXI, используемых в шасси, при построении систем коммутации высокой плотности, таких как те, которые используются в проверочных тестерах полупроводников. Используя меньше модулей, вы меньше расходуете сырье и внутреннюю архитектуру. Матрица 544 точек коммутации PXI-2535 является примером модуля коммутации PXI с очень высокой плотностью размещения, построенного с использованием технологии полевых транзисторов.

Неограниченный механический срок службы и более высокие скорости переключения переключателей на полевых транзисторах также помогают минимизировать затраты на испытательные системы. Рассмотрим пример системы, которая используется для проведения 10 тестов на микросхеме с 500 точками ввода-вывода. Чип используется во многих устройствах, а его совокупные продажи оцениваются в 1 миллион в месяц. Требуется, чтобы тестовая система, построенная с использованием одного источника измерения источника (SMU) NI PXI-4130 и коммутирующего интерфейса, который используется для маршрутизации всех 500 точек к SMU, работала непрерывно.Ниже приводится сравнение стоимости использования коммутатора на основе полевых транзисторов и устройства на основе электромеханического реле.

Используя скорость сканирования 50 000 каналов в секунду переключателя на полевых транзисторах PXI-2535 с 544 точками пересечения, вы можете протестировать все 1 миллион микросхем менее чем за 12 дней. Поскольку полевые транзисторы имеют неограниченный механический срок службы, вы не несете никаких затрат на замену модуля переключения во время процесса.

Рисунок 4. Тестирование микросхемы с SMU и переключателем на полевых транзисторах 544

Если бы вы использовали электромеханический релейный коммутационный модуль той же плотности, затраты были бы намного выше. Электромеханические реле имеют типичный срок службы 1 миллион замыканий и скорость 250 каналов в секунду. Поскольку каждое реле замыкается 10 миллионов раз в процессе тестирования всех 1 миллиона микросхем, модуль реле необходимо заменять 10 раз. Это увеличит общие расходы на обслуживание системы. Более низкая скорость электромеханических реле также увеличивает затраты по сравнению с решением на основе полевых транзисторов. Время, затраченное на тестирование 1 миллиона микросхем с использованием электромеханических реле, составляет 231 день.Таким образом, использование электромеханических реле увеличило бы стоимость обслуживания и эксплуатации производственного цеха на 219 дополнительных дней по сравнению с модулем на основе полевых транзисторов. Более продолжительное время тестирования также создает проблемы при управлении запасами и доставке продуктов клиентам.

Хотя этот пример является гипотетическим, он показывает реальную экономию затрат, которую вы можете достичь благодаря преимуществам технологий FET и SSR.

FET в качестве коммутатора | Работа полевого или полевого транзистора в качестве переключателя

В этом руководстве мы узнаем о полевых транзисторах или полевых транзисторах, их работе, областях работы и увидим работу полевого транзистора как переключателя.Мы увидим, как и JFET, и MOSFET могут использоваться в коммутационных приложениях.

Введение

Широкий спектр преимуществ, таких как высокий входной импеданс, простота изготовления, простые операции и т. Д., Делает полевые транзисторы (FET) широко используемыми в различных приложениях, особенно в системах интегральных схем.

полевые транзисторы - это 2 транзистора -го поколения после биполярных транзисторов. Их можно использовать в качестве усилителей в осциллографах, контрольно-измерительных приборах, электронных вольтметрах и т. Д.а также используется при переключении действий.

Давайте подробно рассмотрим работу полевого транзистора как переключателя. Но перед этим мы должны сначала взглянуть на основы полевого транзистора и его работы.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Полевой транзистор и его рабочие области

Полевой транзистор - это униполярное устройство, в котором ток переносится только основными носителями (либо мотыгами, либо электронами). Полевой транзистор - это устройство, управляемое напряжением, что означает, что, управляя напряжением между затвором и истоком, выходной ток изменяется.

Давайте рассмотрим N-канальный JFET для понимания рабочих регионов. Работа или характеристики JFET разделены на три различных области, а именно омическую область, область насыщения и область отсечки. Напряжение, приложенное к стоку, обозначается как V DS (иногда также обозначается как V DD ), а напряжение на затворе обозначается как V GS или V GG .

N-Channel JFET Режимы работы полевого транзистора

Омическая область (V DS > 0 и V DS P )

В этой области слой истощения канала очень мал а полевой транзистор действует как переменный резистор.

В этом случае значение V DS больше нуля и меньше, чем V P , поэтому нет отслаивания канала и увеличивается ток I D . Когда мы увеличиваем напряжение затвора истока V GS , проводимость канала падает, а сопротивление увеличивается. Следовательно, области истощения будут расширяться, образуя узкий канал. Сопротивление канала обычно изменяется от 100 Ом до 10 кОм и, очевидно, регулирует напряжение. Следовательно, в этой области транзистор действует как резистор, управляемый напряжением.

Область насыщения (V DS > V GS - V P )

Эта область начинается с точки, где V DS больше, чем V GS минус V P , здесь V P - напряжение отсечки. В этой области ток стока I D полностью зависит от V GS , а не от V DS . Полевой транзистор работает в этой области для усиления сигналов, а также для операций переключения.Из рисунка видно, что когда V GS равен нулю, протекает максимальный ток I D . Когда мы меняем V GS на более отрицательное, то ток стока падает. При определенном значении V GS ток стока постоянно течет через устройство. Следовательно, эту область также называют областью постоянного тока.

Область отсечки (V GS P )

Это область, в которой ток стока I D равен нулю и устройство выключено.При этом напряжение затвора истока V GS меньше напряжения отсечки V P . Это означает, что значение V GS более отрицательное, чем значение V P . Таким образом, канал закрывается и не пропускает ток через устройство.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Полевой транзистор в качестве переключателя (JFET)

Из приведенного выше обсуждения ясно, что полевой транзистор можно использовать в качестве переключателя, управляя им в двух областях: области отсечки и насыщения. .Когда V GS равен нулю, полевой транзистор работает в области насыщения, и через него протекает максимальный ток. Следовательно, это похоже на полностью включенное состояние. Точно так же, когда приложенный VGS более отрицательный, чем напряжение отсечки, полевой транзистор работает в области отсечки и не допускает протекания тока через устройство. Следовательно, полевой транзистор находится в полностью выключенном состоянии. Полевой транзистор можно использовать в качестве переключателя в различных конфигурациях, некоторые из них приведены ниже.

НАЗАД В начало

Полевой транзистор, используемый как шунтирующий переключатель

Давайте посмотрим на рисунок ниже, где полевой транзистор подключен параллельно нагрузке и действует как аналоговый переключатель.

  • Когда примененное VGS равно нулю, полевой транзистор включается, работая в области насыщения, и его сопротивление очень мало, почти 100 Ом. Выходное напряжение на полевом транзисторе составляет В OUT = В в * {R DS / (R D + R DS (ON) )}. Поскольку сопротивление R D очень велико, выходное напряжение примерно считается нулевым.
  • Когда мы прикладываем отрицательное напряжение, которое равно напряжению отсечки на затворе, полевой транзистор работает в области отсечки и действует как устройство с высоким сопротивлением, а выходное напряжение равно входному напряжению.
Полевой транзистор в качестве схемы параллельного переключателя

НАЗАД В НАЧАЛО

Полевой транзистор, используемый в качестве последовательного переключателя

На рисунке ниже показана другая конфигурация цепи переключателя полевого транзистора. В этой схеме полевой транзистор действует как последовательный переключатель. Он действует как замкнутый переключатель, если управляющее напряжение равно нулю, и разомкнутый переключатель, если управляющее напряжение отрицательное. Когда полевой транзистор включен, входной сигнал появляется на выходе, а когда он выключен, выход равен нулю.

FET как последовательная схема переключения

BACK TO TOP

Пример N-канального JFET в качестве переключателя

На рисунке ниже показано, как N-канальный JFET используется для переключения светодиода.Светодиод подключается между клеммами питания и истока через резистор. Здесь резистор используется для ограничения тока через светодиод. Клемма затвора транзистора подключена к отрицательному питанию.

  • Из приведенного выше обсуждения нулевое напряжение на выводе затвора заставляет ток течь через светодиод, поскольку полевой транзистор находится в режиме насыщения. Поэтому светодиод загорается.
  • При достаточном отрицательном напряжении на выводе затвора (около 3-4 вольт) JFET переходит в режим отсечки, поэтому светодиод гаснет.
N-канальный JFET для переключения светодиодной цепи

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

P-канальный JFET в качестве переключателя

До сих пор мы обсуждали N-канальный JFET как переключатель. Другой тип JFET - это P-канальный JFET, и работа этого полевого транзистора также аналогична N-типу, но разница только в положительном напряжении на выводе затвора.

  • Когда напряжение затвора истока равно нулю, полевой транзистор работает в области насыщения, поэтому полевой транзистор включается, что, в свою очередь, заставляет ток течь от стока к истоку.
  • А положительное напряжение между затвором и истоком приводит к отключению тока через полевой транзистор. Итак, полевой транзистор находится в состоянии разомкнутой цепи.
P-канальный JFET в качестве схемы переключения

НАЗАД В НАЧАЛО

Пример P-канального JFET в качестве переключателя

Подобно N-канальному светодиоду, управляемому JFET, схема коммутируемого светодиода с P-каналом JFET приведена ниже. . Разница между двумя схемами заключается в источнике питания на выводе затвора.

  • Состояние включения остается одинаковым для обеих цепей: нулевое напряжение на клемме затвора заставляет светодиод светиться, когда полевой транзистор активен.
  • Для переключения полевого транзистора в режим отсечки достаточное положительное напряжение (в данном случае от 3 до 4 вольт) останавливает прохождение тока через цепь. Поэтому светодиод выключен. Мы также можем использовать полевые транзисторы для включения цепей реле, драйверов двигателей и других электронных схем управления.
P-Channel JFET для переключения светодиода

BACK TO TOP

MOSFET в качестве переключателя

Другой тип FET - это MOSFET, который также является устройством, управляемым напряжением.Уровень V GS , при котором ток стока увеличится или начнет течь, называется пороговым напряжением V T . Следовательно, если увеличить V GS , ток стока тоже возрастет. И если мы увеличим V GS , оставив постоянным V DS , то ток стока достигнет уровня насыщения, как в случае JFET.

MOSFET работает в режиме отсечки, когда V GS ниже порогового уровня. Следовательно, в этом режиме ток стока не течет.Следовательно, действует как переключатель ОТКРЫТЬ

Для лучшего понимания рассмотрим рисунок ниже, где N-канальный полевой МОП-транзистор расширенного типа переключается на разные напряжения на выводе затвора.

  • На приведенном ниже рисунке вывод затвора MOSFET подключен к V DD , так что напряжение, подаваемое на вывод затвора, является максимальным. Это приводит к тому, что сопротивление канала становится таким маленьким и позволяет протекать максимальному току стока. Это называется режимом насыщения, и в этом режиме полевой МОП-транзистор полностью включен как замкнутый переключатель.Для полевого МОП-транзистора с расширенным каналом P для включения потенциал затвора должен быть более отрицательным по отношению к источнику.
  • В области отсечки приложенное V GS меньше порогового уровня напряжения, поэтому ток стока равен нулю. Следовательно, полевой МОП-транзистор находится в режиме ВЫКЛ, как и разомкнутый переключатель, как показано на рисунке.
МОП-транзистор как схема переключения

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Пример МОП-транзистора как переключателя

Давайте рассмотрим схему МОП-транзистора, которая управляет светодиодом, как показано на рисунке.Здесь N-канальный полевой МОП-транзистор используется для переключения светодиода с помощью простого переключателя.

  • Когда переключатель в разомкнутом состоянии вызывает нулевое напряжение на затворе относительно земли или источника. Таким образом, полевой МОП-транзистор остается выключенным, и светодиод не светится.
  • Когда переключатель нажимается, чтобы закрыть его, соответствующее положительное напряжение (в данном случае 5 В) подается на клемму затвора. Итак, полевой МОП-транзистор включен, и светодиод начнет светиться.
  • Здесь это простая резистивная нагрузка, но в случае любых индуктивных нагрузок, таких как двигатели, реле, мы должны использовать свободно вращающиеся диоды через нагрузку, чтобы защитить полевой МОП-транзистор от наведенных напряжений.
MOSFET для переключения светодиода

В большинстве схем MOSFET используется в качестве переключателя по сравнению с JFET из-за его преимуществ. Мы также можем использовать схему переключения (для управления нагрузкой на определенной частоте переключения) для полевых транзисторов JFET и полевых МОП-транзисторов для получения сигналов ШИМ в зависимости от требований к нагрузке.

Мы надеемся, что эта общая информация, возможно, позволила вам понять, как мы можем переключать нагрузки с помощью полевых транзисторов с условиями переключения и необходимыми цифрами.Вы также можете написать нам о любых сомнениях или технической помощи по этой концепции в разделе комментариев ниже.

В начало Переходные полевые транзисторы

Как и его биполярный родственник, полевой транзистор может использоваться в качестве переключателя включения / выключения, управляющего подачей электроэнергии на нагрузку. Давайте начнем наше исследование JFET как переключателя с нашей знакомой схемы переключатель / лампа:

Помня, что управляемый ток в полевом транзисторе JFET течет между истоком и стоком, мы заменяем соединения истока и стока полевого транзистора на два конца переключателя в приведенной выше схеме:

Если вы еще не заметили, соединения истока и стока на полевом транзисторе JFET выглядят одинаково на условном обозначении.В отличие от транзистора с биполярным переходом, где эмиттер четко отделен от коллектора острием стрелки, линии истока и стока полевого транзистора проходят перпендикулярно полосе, представляющей канал полупроводника. Это не случайно, так как линии истока и стока полевого транзистора на практике часто взаимозаменяемы! Другими словами, полевые транзисторы JFET обычно способны обрабатывать ток в канале в любом направлении, от истока к стоку или от стока к истоку.

JFET как разомкнутый переключатель

Теперь все, что нам нужно в схеме, - это способ контролировать проводимость полевого транзистора.Если между затвором и истоком приложено нулевое напряжение, канал полевого транзистора будет «открыт», пропуская полный ток к лампе. Чтобы выключить лампу, нам нужно будет подключить другой источник постоянного напряжения между затвором и истоком полевого транзистора, например:

JFET как замкнутый переключатель

Замыкание этого переключателя приведет к «защемлению» канала полевого транзистора, что приведет к его отключению и выключению лампы:

Обратите внимание, что через ворота не проходит ток.Как PN-переход с обратным смещением, он препятствует прохождению через него тока. Как устройство, управляемое напряжением, JFET требует незначительного входного тока. Это преимущество JFET перед биполярным транзистором: управляющий сигнал практически не требует мощности.

Повторное размыкание переключателя управления должно отключить обратное напряжение постоянного смещения от затвора, что позволит транзистору снова включиться. Во всяком случае, в идеале это работает так. На практике это может вообще не работать:

Почему это? Почему канал JFET не открывается снова и не пропускает ток лампы, как это было раньше, без напряжения между затвором и истоком? Ответ кроется в работе перехода затвор-исток с обратным смещением.Область истощения внутри этого перехода действует как изолирующий барьер, отделяющий затвор от источника. Таким образом, он обладает определенной величиной емкости , способной сохранять потенциал электрического заряда. После того, как этот переход был принудительно смещен в обратном направлении посредством приложения внешнего напряжения, он будет иметь тенденцию удерживать это напряжение обратного смещения в качестве накопленного заряда даже после того, как источник этого напряжения был отключен. Что необходимо для того, чтобы снова включить JFET, так это сбросить накопленный заряд между затвором и истоком через резистор:

Кровоточащий резистор

Значение этого резистора не имеет большого значения.Емкость перехода затвор-исток полевого транзистора очень мала, и поэтому даже довольно большой резистор утечки создает быструю постоянную времени RC, позволяя транзистору возобновлять проводимость с небольшой задержкой после размыкания переключателя.

Как и биполярный транзистор, не имеет значения, откуда и какое управляющее напряжение исходит. Мы могли бы использовать солнечную батарею, термопару или любое другое устройство, генерирующее напряжение, для подачи напряжения, контролирующего проводимость полевого транзистора. Все, что требуется от источника напряжения для работы переключателя JFET, - это достаточного напряжения для обеспечения отсечки канала JFET.Этот уровень обычно находится в области нескольких вольт постоянного тока и называется напряжением отсечки или отсечки . Точное напряжение отсечки для любого данного JFET зависит от его уникальной конструкции и не является универсальной величиной, например 0,7 В для напряжения перехода база-эмиттер кремниевого BJT.

ОБЗОР:

  • Полевые транзисторы управляют током между соединениями истока и стока с помощью напряжения, приложенного между затвором и истоком. В полевом транзисторе с переходом (JFET) есть PN переход между затвором и истоком, который обычно имеет обратное смещение для управления током исток-сток.
  • JFET - это нормально включенные (нормально насыщенные) устройства. Приложение напряжения обратного смещения между затвором и истоком вызывает расширение обедненной области этого перехода, тем самым «защемляя» канал между истоком и стоком, через который проходит управляемый ток.
  • Может потребоваться установить «отводящий» резистор между затвором и истоком, чтобы разрядить накопленный заряд, накопленный на естественной емкости перехода при снятии управляющего напряжения.В противном случае может остаться заряд, чтобы JFET оставался в режиме отсечки даже после отключения источника напряжения.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзисторный модуль вместо релейных полевых МОП-транзисторов

LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзистор Модуль ламповых полевых транзисторов вместо релейных полевых МОП-транзисторов
  1. Home
  2. Industrial Electrical
  3. Semiconductor Products
  4. Transistors
  5. MOSFET
  6. LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзистор Модуль полевого транзистора вместо реле

LR7843 Изолирующий модуль MOS-транзистора MOS

реле LR7843 Изолирующий модуль полевого МОП-транзистора вместо реле, модуль изолирующего полевого МОП-транзистора LR7843 вместо реле: Industrial & Scientific.MOSFET MOS Tube Модуль полевого транзистора вместо развязки реле LR7843, MOSFET-транзисторы.



LR7843 Изоляционный модуль полевого транзистора MOSFET MOSFET вместо реле

LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзистор Модуль полевого транзистора MOS вместо реле: промышленный и научный. LR7843 Изолирующий модуль полевого транзистора MOSFET MOS Tube вместо реле: Industrial & Scientific. Добро пожаловать в наш магазин! Если вы покупаете больше или у вас есть вопросы.Свяжитесь с нами как можно скорее .. .Транспортировка: .При нормальных обстоятельствах, в большинстве случаев, международная транспортировка занимает около 10-39 рабочих дней (около 1 месяца). Мы делаем все возможное, чтобы предоставить вам самые надежные и доступные транспортные услуги. Но иногда международные перевозки в значительной степени зависят от местных таможенных и почтовых служб. Если вы не получили товар вовремя, немедленно свяжитесь с нами для получения дополнительной помощи. Мы будем нести ответственность за любой ущерб или потерю во время транспортировки..Свяжитесь с нами: .1. Если вы не удовлетворены нашим проектом или услугой, пожалуйста, свяжитесь с нами, отправив сообщение, прежде чем отправлять какие-либо отзывы. Мы стремимся решать все проблемы дружественным и удовлетворительным образом .. 2. Мы всегда отвечаем на электронные письма в течение 1-2 рабочих дней. Если вы не получили наш ответ, проверьте свое сообщение. И повторно отправить его .. Наша цель - убедиться, что вы довольный покупатель и получаете удовольствие от покупок у нас. Пожалуйста, оставьте нам сообщение, прежде чем оставлять 1 или 2 балла, нейтральный, отрицательный отзыв или любой спор.Мы понимаем проблемы и разочарования, с которыми вы можете столкнуться, и сделаем все возможное, чтобы их решить. Пожалуйста, дайте нам шанс решить проблему ... . .



LR7843 Изоляционный модуль полевого транзистора MOSFET MOSFET вместо реле

Уход за одеждой - Машинная стирка. Этот шлем имеет значительную вентиляцию на входе и невероятную вентиляцию Вентури для заднего выхлопа. Пожалуйста, внимательно сравните таблицу размеров, а затем купите быстросъемный штифт из нержавеющей стали 304 1.5 Полезная длина Обычная отделка Кнопка диаметра 0,25, НАКЛАДКА - начните рождество с забавной шутки. Внутренние шорты из функционального материала. Упаковка из 5 шт. 18 ID Давление, класс 300 # Уплотнение из этилен-пропиленового каучука (EPDM) CRG7157.1800.062.300X5 7157 60 Прокладка кольца дюрометра 18 Размер трубы 1/16 толщины. Длинные пуховые пальто для женщин Упаковываемые, эти полотенца можно стирать в машине и впитывать воду, упаковка из 25 шт. Допуск осевого свинца 1% NTE Electronics QW3910BR Металлический пленочный огнестойкий резистор 1/4 Вт 910 кОм Сопротивление 250 В, никогда не выйдет из моды с классическим и сладкий сексуальный дизайн, который подходит для многих случаев.********************** О ДОСТАВКЕ ******************, QVS CC613D-03 3 ft IBM Кабель SCSI HPCen60 MicroCen60 Male to HPDB50 MicroD50 Male Premium, каждый из которых увенчан черным стеклянным горлышком. кроме оригинальных отверстий для сшивания - Huck C6L C6LB-R8-7G Lockbolt Pin; 1/4 дюйма 0,250 дюйма Сталь Цинк класса 2 CLR TRIV RND HD 0,375-0,500 дюйма GR,. * Перидот - нежный и защитный камень, который отвлечет от вас негативную энергию и сделает вас удачливым во всех ваших начинаниях. Мы хотим, чтобы вы были счастливы вести с нами дела, поэтому у вас возникнут вопросы.Bulk The Baggie Store Smoke & Fly 10pks 12510 Small Mini Ziplock 1000 Color Цветные сумки 1,25 X 1 Baggies Apple Brand. Мы можем сделать его именно того размера и цвета, который вам нужен, и этот товар имеет быструю доставку. Сосновые шишки обрабатываются вручную, чтобы сделать эти прекрасные розовые и белые цветы, Boston Gear 52-BG ADJUMATICTENSR80100120. Превосходное ночное белье или одежда для отдыха, ароматические свечи премиум-класса - специальная формула аромата воска для свечей из Лондона, приманка для нескольких размеров винилового баннера.Уокер - это универсальное удобство. Каждый кубик проверяется перед упаковкой.

LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзисторный модуль вместо реле
LR7843 Изолирующий полевой МОП-транзисторный модуль вместо реле: промышленный и научный.

Полевой транзистор в статическом реле

Полевой транзистор в статическом реле: Полевой транзистор

в статическом реле является униполярным устройством по сравнению с уже рассмотренным биполярным транзистором.Он состоит из стержня из полупроводникового материала, сопротивление которого модулируется путем изменения либо площади поперечного сечения стержня, либо плотности носителей тока в нем, либо того и другого с помощью некоторых электрических средств. Используются две конструкции. Один из них - это универсальное устройство, в котором управляемая модуляция затрагивает только поперечное сечение проводящего канала. Обычно это соединение FET . Другая структура, называемая полевым транзистором с изолированным затвором (IGFET) или металлооксидно-кремниевым полевым транзистором (MOSFET) , включает модуляцию как поперечного сечения канала, так и плотности носителей тока в нем.

Junction FET показан в поперечном сечении на рис. (10.11). Брусок германия n-типа фланкирован двумя участками германия p-типа. Модулируемый ток проводимости проходит между концами стержня n-типа. Площадь поперечного сечения, доступная для проводимости между двумя областями p-типа, является функцией величины обратного смещения между двумя областями p-типа и полосой n-типа. Входное сопротивление этого устройства довольно высокое, а выходное сопротивление умеренно высокое.

Этот тип устройства показывает меньшую внутреннюю обратную связь между входом и выходом, чем обычный транзистор. Типичные характеристические кривые переходного полевого транзистора показаны на рис. (10.12). Он имеет характеристики, аналогичные пентодной трубке. Отрицательное смещение в несколько вольт на затворе блокирует ток между стоком и истоком благодаря полевому транзистору в статическом реле.

Структура полевого МОП-транзистора показана на рис. (10.13). Здесь видно, что две диффузные p-области, исток и сток, разделены материалом n-типа исходного кристалла.Поверх этого изолирующего оксида между областями истока и стока нанесен металлический электрод затвора из алюминия. Алюминиевые контакты также сделаны к областям истока и стока. Если на электрод затвора поместить отрицательный заряд в несколько вольт, такой же положительный заряд будет собираться на поверхности полупроводникового кристалла прямо под оксидом. Этот положительный заряд теперь соединяет области истока и стока p-типа, и, поскольку он подвижен, он образует между ними тонкий проводящий канал.У него очень высокий входной импеданс. Основное преимущество устройства состоит в том, что высокий входной импеданс сохраняется как для положительного, так и для отрицательного входного напряжения, поскольку затвор изолирован от остальной структуры слоем SiO 2 . Это поведение контрастирует с переходом полевого транзистора, где затвор является обратным смещенным переходом для одной входной полярности, но прямым смещенным переходом для другой входной полярности.

Полевой транзистор как переключатель:

На низких частотах полевой транзистор не имеет напряжения смещения.Порогового значения коммутируемого сигнала не требуется. В обычном биполярном транзисторе переключаемый сигнал должен превышать напряжение перегиба в прямой диодной характеристике коллектора, прежде чем появится заметный сигнал через переключатель во включенном состоянии. Здесь канал, когда он открывается затвором, представляет собой линейное сопротивление, не требующее такого порога. При высокой частоте переключения возникает ток из-за быстрой зарядки и разрядки емкости затвора через канал, создавая падение ИК-излучения в канале, которое действует как напряжение смещения.

Коммутация: с реле на биполярные переходные транзисторы

Сколько пультов дистанционного управления у вас дома? Разве вы не хотите, чтобы все эти вещи были как-то лучше интегрированы или чтобы вы могли добавить функцию удаленного управления на случайное устройство? Это обычная отправная точка для проекта и хороший опыт обучения для новичков.

Обычное решение, которое мы видели применяемым, - это подключить реле параллельно ко всем кнопкам, которые мы хотим нажимать. Когда реле срабатывает, например, по вашему выбору микроконтроллера, оно обрабатывается как нажатие кнопки.Хотя это действительно работает, реле не совсем идеальное решение для очень слабых токовых нагрузок, с которыми мы имеем дело в таких ситуациях.

Как оказалось, есть несколько простых способов решить эту проблему. В этой статье мы сосредоточимся на использовании обычных биполярных переходных транзисторов вместо реле для замены физических переключателей. Короче говоря, как добавить транзисторы к существующей электронике, чтобы управлять ими по-новому.

Реле

Реле

по-прежнему являются хорошим решением в некоторых ситуациях.Когда вы имеете дело с высокой мощностью или когда вам нужно что-то электрически идентичное замкнутому переключателю, реле - разумный выбор. Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш цифровой USB-осциллограф издает щелчки? Это реле, переключающие различные режимы работы осциллографа - это сохраняет целостность сигнала.

С другой стороны, реле, как правило, большие, дорогие, медленные, требуют значительной мощности, добавляют в цепь большую катушку с проводом (это может привести к сильному шуму) и имеют механические части, склонные к выходу из строя.Твердотельные реле существуют и решают некоторые из этих проблем, но они не особенно дешевы.

Когда на катушку с проводом подается ток, реле замыкается, позволяя току пройти. На самом деле в схему обычно добавляют транзистор, чтобы обеспечить достаточную мощность для управления реле, в то время как диод защищает транзистор от всплеска обратного напряжения, вызванного отключением питания реле (энергия, запасенная в магнитном поле катушки, должна быть иди куда-нибудь!). Если реле подключено параллельно переключателю в каком-либо внешнем устройстве (например, пульте дистанционного управления), замыкание реле похоже на замыкание переключателя.

Биполярные переходные транзисторы (BJT)

BJT - очень распространенный тип транзисторов. Их функция - усиливать ток. Если перед продолжением будет полезен краткий обзор того, как они работают, это краткое руководство может помочь.

Небольшой ток между базой и эмиттером управляет гораздо большим током между коллектором и эмиттером. Если коллектор и эмиттер расположены параллельно разомкнутому переключателю, то состоянием этого переключателя можно легко управлять с помощью выходного контакта микроконтроллера.

Транзисторам

требуется контроль тока, а GPIO вашего микроконтроллера пытаются выдать заданное напряжение. Вам понадобится трансформатор напряжения в ток, также известный как резистор. (См. Закон Ома.) Точное значение может варьироваться, но 10 кОм - хорошая отправная точка для замены кнопок. Простая тестовая схема (с использованием переключателя для обеспечения необходимого тока вместо микроконтроллера) может выглядеть примерно так:

Если бы вы взяли мультиметр и измерили сопротивление транзистора от коллектора до эмиттера, оно упало бы от разомкнутой цепи до почти нуля, когда между базой и эмиттером имеется ток.На самом деле между коллектором и эмиттером возникает падение напряжения (около 0,3 вольт, но это зависит от транзистора), когда BJT `` включен '', но для наших целей достаточно думать об этом как о переходе от бесконечного сопротивления к нулю. .

Разумным выбором БЮТ является маститый 2N2222. Он доступен по всему миру, очень недорогой, достаточно быстрый и может рассеивать до 500 милливатт энергии, что в данном случае более чем достаточно. Однако большинство BJT типа NPN будут работать нормально.

Конкретный вариант использования

Рассмотрим следующий внешний динамик / радио с батарейным питанием розового цвета. Когда-то у него был инфракрасный пульт, теперь он потерян. Это не очень качественное устройство, но снова могло бы быть мало полезно, если бы был удобный способ его включения:

Наш первый шаг - разобрать его и определить, какие контакты переключателя «вкл.» Необходимо подключить для активации устройства:

Когда на устройство подается питание и переключатель установлен в положение «включено», мы видим 5 В относительно земли на двух контактах.Когда устройство выключено, только один из этих контактов имеет напряжение 5 В. Мы начинаем с припайки проводов к этим контактам, подачи питания на устройство и пересечения проводов. Устройство включилось и по умолчанию перешло в режим Aux. Как удобно!

Теперь, когда мы изолировали контакты переключателя, которые необходимо подключить, мы можем смонтировать быструю схему без контроллера переключателя на основе BJT и протестировать ее.

Когда правый вывод резистора подключен к источнику питания, сопротивление коллектора / эмиттера падает до нуля при измерении мультиметром.Если он упадет, но не совсем до нуля, возможно, ваш транзистор вставлен в обратном направлении.

Поскольку это сработало, пришло время припаять его к монтажной плате и подключить к микроконтроллеру, в данном случае к плате ESP8266 mini-D1. Вместо подключения базы транзистора к источнику питания, мы подключим его к одному из выходных контактов mini-D1 (мы выбрали D0).

В этом случае прошивка заставляет ESP8266 повышать уровень вывода D0, когда он получает определенный сетевой пакет UDP от приложения смартфона Android.Если бы мы хотели контролировать все функции динамиков, нам пришлось бы повторить этот процесс для каждого переключателя. По общему признанию, это не такое элегантное решение, как реверс-инжиниринг ИК-протокола, но оно универсально, достаточно быстрое, чтобы стать дневным проектом, не требующим большого опыта, и работает довольно хорошо.

Поздравляем - теперь у вас есть самое простое устройство Интернета вещей: коммутатор, подключенный к Интернету. Прежде чем впадать в безумие, вы можете подумать о добавлении некоторой безопасности в зависимости от того, что вы подключаете.

Также обратите внимание, что у этого подхода есть некоторые недостатки. Не все переключатели работают с помощью простого электрического контакта: некоторые относительно распространенные переключатели зависят от изменения емкости. Также в средах с высоким уровнем шума возможно неожиданное срабатывание BJT, хотя это можно минимизировать, разместив базовый резистор как можно ближе к базе транзистора и, при необходимости, добавив небольшой заземленный металлический корпус (клетка Фарадея). вокруг BJT и близлежащих трасс. Наконец, когда BJT выходит из строя из-за перегрева, они часто создают короткое замыкание.Другими словами, помните о последствиях отказа вашей системы управления.

% PDF-1.7 % 282 0 объект > эндобдж xref 282 91 0000000016 00000 н. 0000002794 00000 н. 0000003037 00000 н. 0000003081 00000 н. 0000003117 00000 н. 0000003679 00000 н. 0000003746 00000 н. 0000003882 00000 н. 0000004018 00000 н. 0000004154 00000 п. 0000004290 00000 н. 0000004424 00000 н. 0000004560 00000 н. 0000005218 00000 п. 0000005973 00000 п. 0000006547 00000 н. 0000006642 00000 п. 0000006754 00000 н. 0000006868 00000 н. 0000006905 00000 н. 0000009417 00000 н. 0000009904 00000 н. 0000010341 00000 п. 0000010425 00000 п. 0000010835 00000 п. 0000011175 00000 п. 0000011537 00000 п. 0000011871 00000 п. 0000012006 00000 п. 0000012033 00000 п. 0000012340 00000 п. 0000012870 00000 п. 0000013292 00000 п. 0000013836 00000 п. 0000014271 00000 п. 0000014735 00000 п. 0000015115 00000 п. 0000015435 00000 п. 0000015740 00000 п. 0000016012 00000 п. 0000018532 00000 п. 0000022868 00000 п. 0000024339 00000 п. 0000026988 00000 п. 0000027108 00000 п. 0000027205 00000 н. 0000027351 00000 п. 0000033058 00000 п. 0000034363 00000 п. 0000034673 00000 п. 0000035062 00000 п. 0000035290 00000 п. 0000035411 00000 п. 0000035557 00000 п. 0000035722 00000 п. 0000035847 00000 п. 0000035931 00000 п. 0000039362 00000 п. 0000039432 00000 п. 0000041967 00000 п. 0000041998 00000 п. 0000042073 00000 п. 0000055261 00000 п. 0000055592 00000 п. 0000055658 00000 п. 0000055774 00000 п. 0000056245 00000 п. 0000057104 00000 п. 0000057390 00000 п. 0000057663 00000 п. 0000058615 00000 п. 0000058904 00000 п. 0000059116 00000 п. 0000061986 00000 п. 0000062025 00000 п. 0000100928 00000 н. 0000100967 00000 н. 0000102340 00000 п. 0000102415 00000 н. 0000102715 00000 н. 0000118198 00000 н. 0000156482 00000 н. 0000172666 00000 н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *