DIY-TOETS OP DE VELDEFFECTTRANSISTOR

Send

Misschien heeft zelfs iemand die ver verwijderd is van elektronica gehoord dat er zoiets bestaat als een relais. Het eenvoudigste elektromagnetische relais bevat een elektromagneet. Wanneer er spanning op staat, zijn de andere twee contacten gesloten. Met behulp van een relais kunnen we een vrij krachtige belasting schakelen, toepassen of vice versa, waardoor de spanning van de stuurcontacten wordt verwijderd. De meest gebruikte relais gecontroleerd door 12 volt. Er zijn ook relais voor een spanning van 3, 5, 24 volt.

Het schakelen van een krachtige belasting is echter niet alleen mogelijk met een relais. Onlangs zijn krachtige veldeffecttransistoren wijdverbreid geworden. Een van hun belangrijkste doelen is om in de sleutelmodus te werken, d.w.z. de transistor is gesloten of volledig open wanneer de weerstand van de Stoke - Source-overgang praktisch nul is. U kunt de veldeffecttransistor openen door spanning aan te brengen op de poort ten opzichte van de bron. Je kunt de werking van de sleutel op de veldeffecttransistor vergelijken met de werking van het relais - ze zetten spanning op de poort, de transistor open, het circuit gesloten. Ze hebben de spanning van de sluiter verwijderd - het circuit is geopend, de belasting is spanningsloos.
Tegelijkertijd heeft de sleutel op de veldeffecttransistor enkele voordelen ten opzichte van het relais, zoals:

Grote duurzaamheid. Heel vaak falen relais door de aanwezigheid van mechanisch bewegende delen, terwijl de transistor onder de juiste bedrijfsomstandigheden een veel langere levensduur heeft.
Economy. De relaisspoel verbruikt stroom en is soms erg belangrijk. De poort van de transistor verbruikt alleen stroom op het moment dat er spanning aan wordt geleverd, en verbruikt praktisch geen stroom.
Geen klikken bij het schakelen.

Schema

Het sleuteldiagram voor de veldeffecttransistor wordt hieronder weergegeven:

De weerstand R1 daarin is stroombeperkend, deze is nodig om de stroom te verminderen die wordt verbruikt door de poort op het moment van openen, zonder dat de transistor kan uitvallen. De waarde van deze weerstand kan gemakkelijk worden gewijzigd over een breed bereik, van 10 tot 100 Ohm, dit heeft geen invloed op de werking van het circuit.
Weerstand R2 trekt de poort naar de bron, waardoor hun potentialen worden gelijkgemaakt wanneer er geen spanning op de poort wordt aangelegd. Zonder dit blijft de sluiter "in de lucht hangen" en kan niet worden gegarandeerd dat de transistor sluit. De waarde van deze weerstand kan ook worden gewijzigd over een breed bereik - van 1 tot 10 kOhm.
Transistor T1 is een N-kanaal veldeffecttransistor. Het moet worden gekozen op basis van het stroomverbruik van de belasting en de grootte van de stuurspanning. Als het minder dan 7 volt is, moet u de zogenaamde "logische" veldeffecttransistor nemen, die betrouwbaar opent met een spanning van 3,3 - 5 volt. Ze zijn te vinden op computer-moederborden. Als de stuurspanning tussen 7-15 volt ligt, kunt u een "conventionele" veldeffecttransistor nemen, bijvoorbeeld IRF630, IRF730, IRF540 of andere soortgelijke. In dit geval moet aandacht worden besteed aan een eigenschap als open kanaalweerstand. Transistors zijn niet perfect, en zelfs in de open toestand is de weerstand van de Stoke - Source-overgang niet gelijk aan nul. Meestal komt dit neer op honderdsten van een Ohm, wat absoluut niet kritisch is bij het schakelen van een belasting van laag vermogen, maar zeer aanzienlijk bij hoge stromen. Daarom is het, om de spanningsval over de transistor te verminderen en dienovereenkomstig de verwarming ervan te verminderen, noodzakelijk om een transistor te kiezen met de laagste open kanaalweerstand.
"N" in het diagram is een soort belasting.
Het nadeel van de sleutel op de transistor is dat deze alleen in DC-circuits kan werken, omdat de stroom alleen van de voorraad naar de bron gaat.

Productie van een sleutel op een veldeffecttransistor

Zo'n eenvoudig circuit kan ook worden gemonteerd door wandmontage, maar ik besloot om een miniatuurprintplaat te maken met behulp van laser-ijzertechnologie (LUT). De procedure is als volgt:
1) We snijden een stuk PCB dat geschikt is voor de afmetingen van de printplaat, reinigen het met fijn schuurpapier en ontvetten het met alcohol of oplosmiddel.

2) Op een speciaal thermisch transferpapier drukken we een printplaat af. U kunt glanzend tijdschriftenpapier of overtrekpapier gebruiken. De tonerdichtheid op de printer moet op het maximum worden ingesteld.

3) Breng het patroon met een strijkijzer over van papier naar textoliet. In dit geval moet het zodanig worden geregeld dat het stuk papier met het patroon niet verschuift ten opzichte van de PCB. De verwarmingstijd is afhankelijk van de temperatuur van het strijkijzer en ligt binnen 30 - 90 seconden.

4) Als gevolg hiervan verschijnt een afbeelding van tracks in spiegelbeeld op de textolite. Als de toner op sommige plaatsen niet goed hecht aan het toekomstige bord, kunt u de vlekken oplossen met behulp van nagellak voor vrouwen.

5) Vervolgens plaatsen we de geëtste textoliet. Er zijn veel manieren om een etsoplossing te maken; ik gebruik een mengsel van citroenzuur, zout en waterstofperoxide.

Na het etsen heeft het bord de volgende vorm:

6) Dan is het noodzakelijk om de toner van de PCB te verwijderen, de eenvoudigste manier om dit te doen is om nagellakverwijderaar te gebruiken. U kunt aceton en andere soortgelijke oplosmiddelen gebruiken, ik gebruikte een olie-oplosmiddel.

7) De behuizing is klein - het blijft nu om gaten te boren op de juiste plaatsen en in blik. Daarna neemt het deze vorm aan:

Het bord is klaar om er onderdelen in te solderen. Slechts twee weerstanden en een transistor zijn vereist.

Er zijn twee contacten op het bord voor het leveren van stuurspanning daaraan, twee contacten voor het aansluiten van de bron die de belasting levert, en twee contacten voor het aansluiten van de belasting zelf. Een bord met gesoldeerde delen ziet er zo uit:

Als een belasting voor het controleren van de werking van het circuit, nam ik twee krachtige 100 Ohm weerstanden parallel aangesloten.

Ik ben van plan het apparaat te gebruiken in combinatie met een vochtigheidssensor (bord op de achtergrond). Het is van hem dat de stuurspanning van 12 volt naar het sleutelcircuit komt. Tests hebben aangetoond dat de transistorschakelaar geweldig werkt door spanning aan de belasting te leveren. De spanningsval over de transistor was 0,07 volt, wat in dit geval helemaal niet kritisch is. Verwarming van de transistor wordt zelfs niet waargenomen bij constante werking van het circuit. Succesvolle montage!