Lauka efekta tranzistora atslēga

Varbūt pat cilvēks, kas atrodas tālu no elektronikas, ir dzirdējis, ka pastāv tāds elements kā relejs. Vienkāršākajā elektromagnētiskajā relejā ir elektromagnēts, kad tam tiek pielikts spriegums, pārējie divi kontakti ir aizvērti. Izmantojot releju, mēs varam pārslēgt diezgan jaudīgu slodzi, piemērojot vai otrādi, noņemot spriegumu no vadības kontaktiem. Visplašāk izmantotie releji, kuru vadība ir 12 volti. Ir arī releji spriegumam 3, 5, 24 volti.
Tomēr jaudīgas slodzes pārslēgšana ir iespējama ne tikai ar releju. Nesen ir plaši izplatīti jaudīgi lauka efektu tranzistori. Viens no viņu galvenajiem mērķiem ir strādāt taustiņu režīmā, t.i. tranzistors ir aizvērts vai pilnībā atvērts, kad Stoka - avota pārejas pretestība ir praktiski nulle. Lauka efekta tranzistoru var atvērt, pieliekot spriegumu vārtiem attiecībā pret to avotu. Jūs varat salīdzināt taustiņa darbību uz lauka efekta tranzistora ar releja darbību - viņi vārtiem piemēroja spriegumu, tranzistors atvērās, ķēde tika aizvērta. Viņi noņem slēdža spriegumu - ķēde ir atvērta, slodze tiek izslēgta.
Tajā pašā laikā lauka efekta tranzistora taustiņam ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar releju, piemēram:

• Liela izturība. Diezgan bieži releji sabojājas mehāniski kustīgu detaļu klātbūtnes dēļ, savukārt tranzistoram pareizajos darbības apstākļos ir daudz ilgāks kalpošanas laiks.
• Rentabilitāte. Releju spole patērē strāvu, un dažreiz tas ir ļoti nozīmīgs. Tranzistora vārti patērē strāvu tikai brīdī, kad tai tiek piegādāts spriegums, tad tas praktiski neizmanto strāvu.
• Maiņas laikā nav klikšķu.

Shēma

Lauka efekta tranzistora atslēgas diagramma ir parādīta zemāk:
Tajā esošais rezistors R1 ierobežo strāvu, tas ir nepieciešams, lai samazinātu vārtu patērēto strāvu atvēršanas brīdī, bez tā tranzistors nevar sabojāt. Šī rezistora vērtību var viegli mainīt plašā diapazonā - no 10 līdz 100 omiem, tas neietekmēs shēmas darbību.
Rezistors R2 velk vārtus uz avotu, tādējādi izlīdzinot to potenciālu, kad vārtiem netiek pielikts spriegums. Bez tā slēģi paliks "karājas gaisā", un nevar garantēt, ka tranzistors aizveras. Šī rezistora vērtību var mainīt arī plašā diapazonā - no 1 līdz 10 kOhm.
Tranzistors T1 ir N kanāla lauka efekts tranzistors. Tas jāizvēlas, pamatojoties uz slodzes patērēto jaudu un vadības sprieguma lielumu. Ja tas ir mazāks par 7 voltiem, jums jāņem tā saucamais "loģiskais" lauka efekta tranzistors, kas droši atveras no sprieguma 3,3 - 5 volti. Tos var atrast datoru mātesplatēs. Ja vadības spriegums ir 7-15 voltu robežās, varat ņemt "parasto" lauka efekta tranzistoru, piemēram, IRF630, IRF730, IRF540 vai jebkuru citu līdzīgu. Šajā gadījumā uzmanība jāpievērš šādai īpašībai kā atvērtā kanāla pretestība. Tranzistori nav perfekti, un pat atklātā stāvoklī Štoka - avota pārejas pretestība nav vienāda ar nulli. Visbiežāk tas sasniedz simtdaļas omi, kas absolūti nav kritiski, pārslēdzot mazjaudas slodzi, bet ļoti svarīgi pie lielām strāvām. Tāpēc, lai samazinātu sprieguma kritumu visā tranzistorā un attiecīgi samazinātu tā sildīšanu, jāizvēlas tranzistors ar zemāko atvērtā kanāla pretestību.
"N" diagrammā ir kāda veida krava.
Tranzistora atslēgas trūkums ir tāds, ka tas var darboties tikai līdzstrāvas ķēdēs, jo strāva iet tikai no krājuma līdz avotam.

Atslēgas izgatavošana lauka efekta tranzistoram

Šādu vienkāršu shēmu var samontēt arī montējot pie sienas, taču es nolēmu izgatavot miniatūru iespiedshēmas plates, izmantojot lāzera un dzelzs tehnoloģiju (LUT). Procedūra ir šāda:
1) Mēs izgriezām PCB gabalu, kas piemērots iespiedshēmas plates izmēriem, notīriet to ar smalku smilšpapīru un attaukojiet to ar spirtu vai šķīdinātāju.
2) uz speciāla termiskās pārneses papīra izdrukājam iespiedshēmas plates. Varat izmantot glancētu žurnālu papīru vai pauspapīru. Tonera blīvumam printerī jābūt iestatītam uz maksimālo.
3) Izmantojot gludekli, pārnesiet modeli no papīra uz textolītu. Šajā gadījumā tas jākontrolē tā, lai papīra gabals ar zīmējumu neizkustētos attiecībā pret PCB. Sildīšanas laiks ir atkarīgs no gludekļa temperatūras un ir no 30 līdz 90 sekundēm.
4) Rezultātā dziesmu attēls spoguļattēlā parādās uz textolite. Ja toneris dažās vietās nelīp pie nākamās plāksnes, plankumus var salabot ar sieviešu nagu lakas palīdzību.
5) Tālāk mēs ievietojam textolītu iegravētu. Kodināšanas šķīduma pagatavošanai ir daudz veidu, es izmantoju citronskābes, sāls un ūdeņraža peroksīda maisījumu.
Pēc kodināšanas dēļa forma ir šāda:
6) Tad ir nepieciešams noņemt toneri no PCB, vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir izmantot nagu lakas noņēmēju. Jūs varat izmantot acetonu un citus līdzīgus šķīdinātājus, es izmantoju eļļas šķīdinātāju.
7) Lieta ir maza - tagad atliek urbt caurumus pareizajās vietās un skārda plāksni. Pēc tam tā iegūst šādu formu:
Plātne ir gatava, lai tajā lodētu detaļas. Nepieciešami tikai divi rezistori un tranzistors.
Uz tāfeles ir divi kontakti, kas tiem piegādā vadības spriegumu, divi kontakti avotam, kas piegādā kravu, un divi kontakti pašas kravas savienošanai. Dēlis ar pielodētām detaļām izskatās šādi:
Kā slodzi ķēdes darbības pārbaudei es paņēmu divus jaudīgus 100 omu rezistorus, kas savienoti paralēli.
Es plānoju lietot ierīci kopā ar mitruma sensoru (tāfele fonā). Tieši no viņa atslēgas ķēdē nonāk vadības spriegums 12 volti. Testi parādīja, ka tranzistora slēdzis darbojas lieliski, piegādājot slodzei spriegumu. Sprieguma kritums visā tranzistorā bija 0,07 volti, kas šajā gadījumā vispār nav kritisks. Tranzistora sildīšana netiek novērota pat ar pastāvīgu ķēdes darbību. Veiksmīga montāža!
Lejupielādēt plati un shēmu: