Fälteffekttransistornyckel

Kanske till och med en person långt ifrån elektronik har hört att det finns ett sådant element som ett relä. Det enklaste elektromagnetiska reläet innehåller en elektromagnet, när en spänning anbringas på det stängs de andra två kontakterna. Med hjälp av ett relä kan vi växla en ganska kraftfull belastning, applicera eller vice versa, ta bort spänningen från styrkontakterna. De mest använda reläerna styrs av 12 volt. Det finns också reläer för en spänning på 3, 5, 24 volt.
Att växla kraftfull belastning är dock inte bara möjligt med ett relä. Nyligen har kraftfulla fälteffekttransistorer blivit utbredda. Ett av deras huvudsyften är att arbeta i nyckelläge, d.v.s. transistorn är antingen stängd eller helt öppen när motståndet för Stoke - Source-övergången är praktiskt taget noll. Du kan öppna fälteffekttransistorn genom att applicera spänning på grinden relativt dess källa. Du kan jämföra funktionen med nyckeln på fälteffekttransistorn med reläets funktion - de anbringade spänning på grinden, transistorn öppnades, kretsen stängd. De tog bort spänningen från slutaren - kretsen öppnades, lasten är strömlös.
Samtidigt har nyckeln på fälteffekttransistorn vissa fördelar jämfört med reläet, såsom:

• Stor hållbarhet. Relä misslyckas ofta på grund av närvaron av mekaniskt rörliga delar, medan transistorn, under rätt driftförhållanden, har en mycket längre livslängd.
• Ekonomi. Reläspolen förbrukar ström, och ibland är den mycket betydande. Transistorns grind förbrukar ström endast vid tillförseln av spänning till den, då förbrukar den praktiskt taget inte ström.
• Inga klick när du byter.

Schema

Nyckeldiagrammet för fälteffekttransistorn presenteras nedan:
Motståndet R1 i den är strömbegränsande, det behövs för att minska strömmen som förbrukas av grinden vid öppningstillfället, utan den kan transistorn misslyckas. Värdet på detta motstånd kan enkelt ändras över ett brett intervall, från 10 till 100 ohm, detta kommer inte att påverka kretsens funktion.
Motstånd R2 drar grinden till källan och utjämnar därigenom deras potential när ingen spänning appliceras på grinden. Utan den förblir slutaren "hängande i luften" och transistorn kan inte garanteras att stängas. Värdet på detta motstånd kan också ändras över ett brett intervall - från 1 till 10 kOhm.
Transistor T1 är en N-kanals fälteffekttransistor. Det måste väljas baserat på den effekt som förbrukas av lasten och styrspänningens storlek. Om det är mindre än 7 volt, bör du ta den så kallade "logiska" fälteffekttransistorn, som pålitligt öppnar från en spänning på 3,3 - 5 volt. De finns på datorns moderkort. Om styrspänningen ligger inom 7-15 volt kan du ta en "konventionell" fälteffekttransistor, till exempel IRF630, IRF730, IRF540 eller något annat liknande. I detta fall bör man uppmärksamma sådana egenskaper som motstånd mot öppen kanal. Transistorer är inte perfekta, och även i öppet tillstånd är motståndet från Stoke - Source-övergången inte noll. Oftast uppgår det till hundratedelar av en Ohm, vilket absolut inte är avgörande när du byter en låg belastning, men väsentligt vid höga strömmar. För att minska spänningsfallet över transistorn och följaktligen minska uppvärmningen är det därför nödvändigt att välja en transistor med det lägsta motståndet mot öppen kanal.
"N" i diagrammet är en slags last.
Nackdelen med transistorns nyckel är att den bara kan fungera i DC-kretsar, eftersom strömmen endast går från materiel till källa.

Produktion av en nyckel på en fälteffekttransistor

En sådan enkel krets kan också monteras genom väggmontering, men jag bestämde mig för att göra ett miniatyrtryckt kretskort med laser-järnteknik (LUT). Förfarandet är som följer:
1) Vi klipper ut en PCB-bit som är lämplig för måtten på kretskortet, rengör det med fint sandpapper och avfettar det med alkohol eller lösningsmedel.
2) På ett speciellt termiskt överföringspapper skriver vi ut ett tryckt kretskort. Du kan använda glansigt magasinpapper eller spårningspapper. Tonertätheten på skrivaren bör ställas in på maximalt.
3) Överför mönstret från papper till textolit med ett strykjärn. I det här fallet bör det styras så att papperet med mönstret inte förskjuts relativt PCB. Uppvärmningstiden beror på temperaturen på järnet och ligger inom 30 - 90 sekunder.
4) Som ett resultat visas en bild av spår i spegelbild på textolitten. Om tonern på platser inte följer det framtida brädet, kan du fixa fläckarna med hjälp av kvinnors nagellack.
5) Därefter sätter vi textoliten etsad. Det finns många sätt att göra en etsningslösning; jag använder en blandning av citronsyra, salt och väteperoxid.
Efter etsning tar brädet följande form:
6) Då är det nödvändigt att ta bort tonern från kretskortet, det enklaste sättet att göra detta är att använda nagellackborttagningsmedel. Du kan använda aceton och andra liknande lösningsmedel, jag använde ett oljelösningsmedel.
7) Fallet är litet - det återstår nu att borra hål på rätt plats och tennbräda. Efter det tar det sig denna form:
Styrelsen är redo att löda delar i den. Endast två motstånd och en transistor krävs.
Det finns två kontakter på kortet för att tillföra styrspänning till dem, två kontakter för att ansluta källan som tillför lasten och två kontakter för att ansluta själva lasten. Ett bräde med lödda delar ser så här ut:
Som en belastning för att kontrollera kretsens funktion tog jag två kraftfulla 100 Ohm-motstånd parallellt anslutna.
Jag planerar att använda enheten tillsammans med en fuktighetssensor (kort i bakgrunden). Det är från honom som styrspänningen på 12 volt kommer till nyckelkretsen. Tester har visat att transistoromkopplaren fungerar bra genom att tillföra spänning till lasten. Spänningsfallet över transistorn var 0,07 volt, vilket inte alls är kritiskt i detta fall. Uppvärmning av transistorn observeras inte ens med konstant drift av kretsen. Framgångsrik montering!
Ladda ner kort och krets: