CHIAVE FAI-DA-TE SUL TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO

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Forse anche una persona lontana dall'elettronica ha sentito che esiste un elemento come un relè. Il relè elettromagnetico più semplice contiene un elettromagnete, quando viene applicata una tensione ad esso, gli altri due contatti vengono chiusi. Usando un relè, possiamo commutare un carico abbastanza potente, applicando o viceversa, rimuovendo la tensione dai contatti di controllo. I relè più utilizzati controllati da 12 volt. Ci sono anche relè per una tensione di 3, 5, 24 volt.

Tuttavia, la commutazione di un carico potente è possibile non solo con un relè. Recentemente, i potenti transistor ad effetto di campo si sono diffusi. Uno dei loro scopi principali è lavorare in modalità chiave, ad es. il transistor è chiuso o completamente aperto quando la resistenza della transizione Stoke - Source è praticamente zero. È possibile aprire il transistor ad effetto di campo applicando tensione al gate relativamente alla sua sorgente. È possibile confrontare il funzionamento della chiave sul transistor ad effetto di campo con il funzionamento del relè: hanno applicato la tensione al gate, il transistor aperto, il circuito chiuso. Hanno rimosso la tensione dall'otturatore: il circuito è aperto, il carico è diseccitato.
Allo stesso tempo, la chiave sul transistor ad effetto di campo presenta alcuni vantaggi rispetto al relè, come ad esempio:

Grande durata. Molto spesso, i relè si guastano a causa della presenza di parti in movimento meccanicamente, mentre il transistor, nelle giuste condizioni operative, ha una durata molto più lunga.
Economia. La bobina del relè consuma corrente e talvolta è molto significativa. Il gate del transistor consuma corrente solo al momento di fornire tensione ad esso, quindi praticamente non consuma corrente.
Nessun clic quando si passa.

Schema

Il diagramma chiave per il transistor ad effetto di campo è presentato di seguito:

Il resistore R1 in esso è limitatore di corrente, è necessario per ridurre la corrente consumata dal gate al momento dell'apertura, senza di essa il transistor può guastarsi. Il valore di questo resistore può essere facilmente modificato in un ampio intervallo, da 10 a 100 Ohm, ciò non influirà sul funzionamento del circuito.
Il resistore R2 tira il gate verso la sorgente, equalizzando così i loro potenziali quando non viene applicata tensione al gate. Senza di essa, l'otturatore rimarrà "sospeso in aria" e non è possibile garantire la chiusura del transistor. Il valore di questo resistore può anche essere modificato in un ampio intervallo, da 1 a 10 kOhm.
Il transistor T1 è un transistor ad effetto di campo N-channel. Deve essere selezionato in base alla potenza consumata dal carico e all'entità della tensione di controllo. Se è inferiore a 7 volt, dovresti prendere il cosiddetto transistor ad effetto di campo "logico", che si apre in modo affidabile da una tensione di 3,3 - 5 volt. Si possono trovare sulle schede madri dei computer. Se la tensione di controllo è compresa tra 7-15 volt, è possibile utilizzare un transistor ad effetto di campo "convenzionale", ad esempio IRF630, IRF730, IRF540 o simili. In questo caso, si dovrebbe prestare attenzione a una caratteristica come la resistenza a canale aperto. I transistor non sono perfetti, e anche nello stato aperto, la resistenza della transizione Stoke - Source non è uguale a zero. Molto spesso, equivale a centesimi di Ohm, il che non è assolutamente critico quando si commuta un carico di bassa potenza, ma molto significativamente a correnti elevate. Pertanto, al fine di ridurre la caduta di tensione attraverso il transistor e, di conseguenza, ridurne il riscaldamento, è necessario scegliere un transistor con la più bassa resistenza del canale aperto.
"N" nel diagramma è una sorta di carico.
Lo svantaggio della chiave sul transistor è che può funzionare solo nei circuiti CC, perché la corrente passa solo dallo stock alla sorgente.

Produzione di una chiave su un transistor ad effetto di campo

Un circuito così semplice può anche essere assemblato con il montaggio a parete, ma ho deciso di realizzare un circuito stampato in miniatura utilizzando la tecnologia laser-iron (LUT). La procedura è la seguente:
1) Ritagliamo un pezzo di PCB adatto alle dimensioni del circuito stampato, lo puliamo con carta vetrata fine e lo sgrassiamo con alcool o solvente.

2) Su una speciale carta a trasferimento termico stampiamo un circuito stampato. È possibile utilizzare carta per riviste lucide o carta da lucido. La densità del toner sulla stampante deve essere impostata al massimo.

3) Trasferisci il motivo dalla carta alla textolite usando un ferro da stiro. In questo caso, dovrebbe essere controllato in modo che il pezzo di carta con il motivo non si sposti rispetto al PCB. Il tempo di riscaldamento dipende dalla temperatura del ferro ed è compreso tra 30 e 90 secondi.

4) Di conseguenza, sul textolite appare un'immagine di tracce nell'immagine speculare. Se il toner in alcuni punti non aderisce bene alla scheda futura, è possibile correggere le imperfezioni con l'aiuto dello smalto per unghie delle donne.

5) Quindi, mettiamo la textolite incisa. Esistono molti modi per realizzare una soluzione per acquaforte; utilizzo una miscela di acido citrico, sale e acqua ossigenata.

Dopo l'attacco, la tavola assume la forma seguente:

6) Quindi è necessario rimuovere il toner dal PCB, il modo più semplice per farlo è usare lo smalto per unghie. Puoi usare acetone e altri solventi simili, ho usato un solvente a base di olio.

7) La custodia è piccola - ora rimane da praticare i fori nei punti giusti e la scatola di latta. Successivamente, assume questo modulo:

La scheda è pronta per saldare le parti al suo interno. Sono necessari solo due resistori e un transistor.

Ci sono due contatti sulla scheda per fornire loro la tensione di controllo, due contatti per collegare la sorgente che alimenta il carico e due contatti per collegare il carico stesso. Una scheda con parti saldate si presenta così:

Come carico per il controllo del funzionamento del circuito, ho preso due potenti resistori da 100 Ohm collegati in parallelo.

Ho intenzione di utilizzare il dispositivo in combinazione con un sensore di umidità (scheda in background). È da lui che la tensione di controllo di 12 volt arriva al circuito chiave. I test hanno dimostrato che l'interruttore a transistor funziona alla grande fornendo tensione al carico. La caduta di tensione attraverso il transistor era di 0,07 volt, il che non è affatto critico in questo caso. Il riscaldamento del transistor non viene osservato anche con il funzionamento costante del circuito. Assemblea riuscita!