Дешевые каркасно-щитовые дачные дома - особенности, технология, цена

Дешевые каркасные дома

Наиболее популярный вариант строительства жилого дома, который постепенно вытесняет все прежние технологии, – каркасный. Но даже в этом сегменте есть возможность до минимума снизить стоимость строительства без ущерба для качества. Узнайте, как поострить надежный и дешевый каркасный дом своими руками или силами профессионалов в короткие сроки.

Строительство дешевого каркасного дома по канадской технологии

В качестве стеновых стройматериалов для каркасного дома по недорогой канадской технологии чаще всего используются СИП-панели. Структурно-изоляционный материал достаточно теплоемкий и стойкий. Он в несколько раз теплее кирпича и не уступает ему по прочности.

Стеновые СИП-панели состоят из двух ОСП-плит, между которыми прокладывается утеплитель – пенополистирол. Внутренняя поверхность стен в канадских домах, как правило, штукатурится, обшивается гипсокартоном или покрывается водостойкой ламинирующей пленкой. Снаружи используется сайдинг или другая декоративная облицовка.

Преимущества канадских домов:

Простота технологии, короткие сроки строительства.
Невысокая стоимость дома и отделки.
Надежная шумоизоляция и защита от перепадов температур.
Большой выбор стройматериалов для внутренних и внешних работ.
Низкие затраты на отопление и эксплуатацию.
Небольшой вес конструкции, благодаря чему дом легко можно транспортировать к месту назначения и устанавливать без использования сложной строительной техники.
Отсутствие усадки, что позволяет быстрее приступить к внутренней и внешней отделке.
Долговечность (качественный каркасно-панельный дом может простоять без капремонта около 50 лет).
Экологическая безопасность (используется исключительно безвредное современное сырье).
Возможность демонтажа и установки на другом земельном участке.
Презентабельный внешний вид.

Как сэкономить на строительстве каркасного дома

Каждого застройщика, планирующего построить дешевый каркасный дом своими руками, интересует цена такой постройки. Предварительные подсчеты показывают, что один квадратный метр дома, построенного по канадской технологии, обходится хозяину примерно в 6-7 тысяч рублей. Стоимость коммуникаций в расчеты не входит и определяется отдельно (еще около 8 тыс. руб. за 1кв. м).

Проектирование и строительство

Чтобы максимально снизить себестоимость строительства каркасного дома, не потеряв при этом в качестве, нужно учесть несколько важных моментов.

Все строительно-монтажные работы рекомендуется проводить самому, без привлечения сторонних организаций.
Выбирать лучше дешевый, но грамотный проект с незамысловатой планировкой.
Самостоятельное проектирование дома без соответствующих знаний чревато ошибками и, как следствие, еще большими финансовыми затратами.
Площадь дома не должна превышать 120 кв. м, в связи с высокой стоимостью проведения коммуникаций.
Длинные пролеты, коридоры, холлы лучше исключить из проекта.

Материалы и инструменты

Часть инструментов можно взять в аренду, купив лишь самые основные из них (молотки, шуруповерт, циркулярную плиту, уровень, набор карандашей и рулеток и т. д.).
Осенне-зимний сезон – лучшее время для покупок стройматериалов. К концу сентября ажиотаж на строительство домов падает, а вслед за ним снижаются и цены.
Покупая еще не высохшие пиломатериалы, можно сэкономить до 20% выделенного на них бюджета. Но сушкой придется заниматься самостоятельно.

Дешевый фундамент для каркасного дома, кровля

Вместо бетонных свай можно использовать буронабивные сваи ТИСЭ или покрышки, которые пользуются популярностью в Европе.

Дешевле всего обойдется односкатная кровля – на нее уйдет меньше материалов, времени и сил. Если нужен чердак, то нужна двускатная крыша. Кровли более сложной конфигурации требуют тщательных расчетов, грамотного проектирования и профессионального монтажа.

Самый бюджетный кровельный материал – ондулин (битумный шифер). Он, конечно, уступает металлочерепице и профнастилу, но, если стоит задача сэкономить на строительстве, можете смело его покупать. Лет через десять можно будет поменять крышу.

Внутренние и наружные работы, утепление

Стены из СИП-панелей не нуждаются в дополнительном утеплении, так как уже содержат утеплитель. При необходимости в регионах с суровым климатом можно дополнительно использовать фасадные отделочные материалы со слоем утеплителя.

Обычная полиэтиленовая пленка является хорошим и недорогим пароизоляционным материалом. Для гидроизоляции фасада лучше всего приобрести “Ютавек”.

Утеплить чердак можно за сущие копейки, воспользовавшись для этого обыкновенными деревянными опилками. Недорого стоит стекловата, а ее монтаж не потребует дополнительного оборудования.

Внутреннюю часть стен и потолок дома можно отделать вагонкой. Гипсокартон хоть и стоит дешевле, вместе со штукатуркой и покраской стоимость такой отделки увеличится в несколько раз.

Окна, двери и пол

Советы по экономии на окнах и дверях:

Небольшие окна и низкие, до 2,5 метров, потолки – еще один способ сэкономить деньги. Таким образом, можно сократить теплопотери и расход материалов на строительство.
Пластиковые окна лучше покупать напрямую у производителей – есть вероятность приобрести «отказные» окна со скидкой 50-60%. Отдать предпочтение лучше окнам Veka – у них армирование лучше, чем, например, у Renau.
Чтобы сэкономить на стоимости дверей, снаружи дома рекомендуется сделать небольшую пристройку.

Выбирая между линолеумом и дешевым ламинатом для покрытия пола, лучше всего отдать предпочтение первому варианту. Линолеум недорогой, не нуждается в специальном уходе, водостоек, его легко можно постелить своими руками. Ламинат неустойчив к влажности, требователен к установке, через 3-5 лет может вздуться и покрыться трещинами, скрипит при ходьбе.

Покупка готового дома

Альтернативой возведению канадского дома с нуля является приобретение уже готового строения. Услугу монтажа сборных передвижных домов предоставляет большинство строительных компаний. Нужно учесть, что такой вариант таит в себе много подводных камней, поэтому без тщательного осмотра наиболее уязвимых мест недорогой каркасный дом покупать не стоит.

Итак, на что следует обратить внимание:

Фундамент и стены. Трещины или свежая отделка на старом здании должны насторожить. Также важно посмотреть на диаметр и толщину свай, убедиться в отсутствии коррозии.
Чердак. Он должен быть хорошо утепленным и сухим.
Кровля. Если была допущена ошибка в проектировании или установке стропильной системы, обнаружатся дефекты в виде проседания конька.
Состояние нижней обвязки. Заплесневение, гниение или сырость в этих местах указывают на неправильную гидроизоляцию и ошибки в установке ветровлагозащитной мембраны.
Перекрытия. Качание пола под ногами и скрип – признаки большого расстояния между лагами, неиспользование клея при монтаже плит и т. д. Исправить эти ошибки можно, однако к стоимости покупки дома придется добавить затраты на ремонт.
Двери и окна. Если усадка была неправильной, окна и двери не смогут хорошо закрываться.
Коммуникации. Важно проверить, работает ли отопление, в каком состоянии находится электропроводка, не протекают ли канализационные трубы.

Кроме того, у продавца могут полностью отсутствовать проект дома и сертификаты качества, подтверждающие безопасность использованных материалов. Прежде чем покупать дешевый каркасный дом, нужно убедиться, что с документами у застройщиков все в порядке.

Видео: Расчет себестоимости

Каркасные дома под ключ

Компания «Технология» занимается строительством каркасных домов в Москве и Подмосковье уже более 20 лет. За это время мы подготовили для Вас оптимальные проекты как для сезонного, так и для круглогодичного проживания. За счет строительства собственного завода по производству деревянных домов и комплексного подхода к решению производственных задач, достигается существенное снижение стоимости проектов. Роботизированные станки позволяют экономить до 20% пиломатериала при помощи оптимизации и точности обработки древесины. Наличие собственного производства оконных и дверных конструкций, кровли и других элементов домов обеспечивает возможность дешево реализовывать готовый объект. Наличие заводской гарантии позволяет нашим многочисленным заказчикам чувствовать уверенность в качестве и долговечности наших домов.

Мы предлагаем каркасные дома под ключ недорого. Такие строения все чаще выбирают те, кто вполне может позволить себе более дорогостоящее кирпичное строительство. Добротный и комфортный коттедж, который обходится в 2, а то и в 3 раза дешевле своих традиционных аналогов – почему бы и нет? Однако доступная цена – не единственная прерогатива данной технологии. Проверенная технология, быстрое строительство, современный дизайн – это и еще многое другое привлекает современных застройщиков.

КЕДР 6х5

Comfort

New life

МодульДом А

А 81 – 1 420 452 рублей
А 90 – 1 413 622 рублей
А 111 – 1 750 022 рублей
А 127 – 1 934 576 рублей

МодульДом 2А

Кедр R

R 54 – 774 445 рублей
R 63 – 868 446 рублей
R 73 – 966 893 рублей
R 82 – 1 075 837 рублей

КЕДР 6х8

Гармония

К 6х9 – 1 090 757 рублей
К 7х9 – 1 188 303 рублей

Гармония R

R 178 – 2 130 347 рублей
R 129 – 1 797 143 рублей

Гармония 2

2К 6х9 – 1 079 995 рублей
2К 7х9 – 1 207 704 рублей

Дачник

К 4х4 – 352 371 рублей
К 5х4 – 382 216 рублей
К 6х5 – 458 501 рублей
К 6х6 – 522 196 рублей

МодульДом

6,3×10,8 – 950 137 рублей
8×9,4 – 948 501 рублей
8×12,4 – 1 281 767 рублей
8×13,9 – 1 417 577 рублей

35 – 780 520 рублей
68 – 1 151 599 рублей

Барнхаус

К 94 – 1 867 977 рублей
К 131 – 2 073 266 рублей
К 134 – 2 282 075 рублей

Техас

К 81 – 1 278 188 рублей
К 46+38 – 1 340 440 рублей
К 114 – 1 662 802 рублей

Финский дом

МодульДом 2 этажа

132 – 2 124 791 рублей
180 – 2 529 130 рублей

Тироль

Хайтек

Мечта 10,5х9,5

Рубин

К 8,5х8,5 – 1 347 321 рублей
К 114 – 1 336 339 рублей

Олимп

КЕДР 6х6

КЕДР 6х7

КЕДР 6х9

Александрия

К 6х6 – 733 521 рублей
К 7х7 – 940 744 рублей
К 7х8 – 1 023 766 рублей
К 7х9 – 1 141 896 рублей

Альфа 157

Альфа 209

Альфа 102

Альфа 154

Бавария

Омега

109 – 2 404 879 рублей
150 – 2 900 372 рублей
194 – 3 202 499 рублей

КАРКАСНЫЕ БАНИ

К 3х4 – 343 091 рублей
К 4х4 – 457 448 рублей
К 5х4 – 571 805 рублей
К 4х5,5 – 643 278 рублей
К 6х5 – 857 679 рублей
К 6х6,5 – 1 115 002 рублей

Каркасный дом под ключ: цена вопроса

Специалисты нашей компании рассчитают стоимость вашего будущего дома согласно существующим комплектациям и необходимым для Вас набором дополнительных опций.

В смету входят такие работы:

– Изготовление элементов каркаса в заводских условиях.
– Установка фундамента.
– Транспортировка и сборка конструкции на строительной площадке.
– Наружная отделка.
– Кровельные работы.
– Монтаж инженерных систем.
– Внутренняя отделка.

В чем причина невысокой стоимости?

Технология возведения домов доступна, так как позволяет обойтись без привлечения строительной спецтехники.
Постройка отличается малым весом, поэтому устраивается облегченный фундамент. По Вашему желанию мы можем установить свайно – винтовой фундамент или нашу уникальную на рынке разработку – фундамент «Вечная свая», бюджетную альтернативу монолитному фундаменту, прошедшую все технологические испытания и запатентованную нашей компанией.
Благодаря особой конструкции и применению утеплителя каркасные дома обладают высокими теплосберегающими характеристиками.
Стоимость постройки дома вполне приемлема. Строительство небольшого дома или просторного коттеджа для постоянного проживания под ключ производится недорого и настолько быстро, что уже через несколько недель объект будет готов к проведению отделочных работ и заселению.
Каркасная технология позволяет возводить дома в любое время года без дополнительных затрат на присадки, стабилизаторы, нагрев строительных материалов.

Конструктивные особенности

Прочность каркасного дома достигается за счет специальной конструкции и метода возведения. Эта технология существует уже более 100 лет и активно используется при строительстве домов в Скандинавских странах и Канаде. Сначала устанавливается каркас, состоящий из перекрытий и балок, которые располагаются в строгом порядке. Важно обращать внимание на размер сечения каркаса и наличии ребер жесткости. При строительстве любых каркасных дачных домов обеспечивается защита от влаги, ветра и других внешних воздействий с помощью специальных пленок, материалов и утеплителей. Материалы, используемые нами экологически чисты и безвредны для здоровья. Все деревянные элементы домов изготавливаются из высушенного сырья камерной сушки, обрабатываются огнестойкими и антисептическими составами, что делает их огнестойкими и не подверженными гниению. Чтобы строительство каркасных домов соответствовало требованиям экологичности и безопасности, используется негорючая теплоизоляция. Наружная отделка выбирается заказчиком индивидуально. Образцы отделки Вы можете увидеть на фото домов в галерее проектов нашего сайта. Только у нас Вы можете заказать каркасный дом полностью соответствующий стандартам СНиП.

Особенности эксплуатации домов, возведенных по каркасной технологии

Проживать в таком доме еще более выгодно, чем его строить. В эксплуатации такие здания во многом превосходят свои кирпичные аналоги.

Здание быстро прогревается и держит тепло. Стены состоят из качественного утеплителя с теплопроводностью, которая в 4 раз ниже теплопроводности самых теплых блочных материалов.
Приятная прохлада в летнее время. Деревянный каркас и хорошая теплоизоляция не позволяют дому прогреваться даже в самые знойные летние дни. Таким образом, приятный микроклимат в таких коттеджах сохраняется весь год.
Не дают усадки, поэтому не образуют трещин.
Высокая устойчивость. Удивительно, но факт, дешевые каркасные дома возводятся в сейсмически опасных зонах, ведь они способны выдержать колебания до 8-10 баллов.

Достоинства сотрудничества с компанией «Технология»

Сколько стоит построить дом? Мы выполняем строительство каркасных домов под ключ по оптимальной цене и в короткие сроки, гарантируя строгое соблюдение всех обязательств. В наших объектах не слышна вибрация, не скрипят покрытия, нагрузка равномерно распределяется по всем узлам. По завершении строительства дома клиент получает качественное жилье, долговечное и надежное. Вы можете выбрать комплектацию исходя из своих нужд по сезонности проживания. Наши цены прозрачны и полностью соответствуют данным, приведенным на сайте. Мы настолько уверены в качестве нашей заводской продукции, что если Вам не понравится дом, мы вернем Вам деньги!

Твердотельное реле своими руками

Для многих схем силовой электроники твердотельное реле стало не просто желательно но и необходимо. Их преимущество – в количестве срабатываний несоизмеримо больших, по сравнению с электромеханическими, на порядок (а на практике и того больше).

До изготовления твердотельного реле я обычно изготавливал цепочки из симистора и схемы управления с гальванической развязкой типа симистороной оптопары MOC30***. Для примера будем использовать следующие (базовые) компоненты:

Симисторная оптопара MOC3083 (VD1)
Симистор с изолированным анодом марки BT139-800 16A (V1 от Philips)
Сопротивление для ограничения тока через светодиод MOC3083 (R1 750Ом 0,5Вт)
Светодиод индикации АЛ307А (LD1)
Резистор на управляющий электрод симистора 160 Ом (R2 , 0.125Вт)

Рис 1

Твердотельное реле – эта как бы инкапсуляция такой цепочки. Для изготовления твердотельного реле воспользуемся рекомендациями предложенными в сборнике [1 ] . В ней автор рекомендует для повышения надежности электронных устройств (и самодельных в том числе) заключать их в эпоксидный брикет, приводя подробное описание данной технологии. Посмотрим, что нам понадобиться для изготовления твердотельного реле по этой методике. (см. фото 1). Отметим попутно, что во время написания статьи [ 1 ] клеевые пистолеты ещё не были столь распространены как сейчас.

Итак, выбираем подложку из металла, который быстро проводит тепло, например алюминий. Размер и толщина подложки выбираются исходя из количества тепла, которое потребуется отвести от симистора с учетом того , что сама подложка для этой цели, может быть установлена на металлической поверхности. Далее выбираем опалубку для заливки, с таким расчетом, чтобы внутри нее разместить все элементы указанной цепочки. В качестве опалубки используем любые удобные элементы из пластика напр. цилиндр от пластиковой трубы, часть пластикового короба от кабельного лотка, в моем случае опалубка изготовлена из части пенала для принтерных расходников. Далее приклеиваем пистолетом опалубку к подложке, и заклеиваем отверстия и щели, если они есть. Помещаем схему, спаенную и проверенную. Здесь необходимо отметить, что выводы у симистора определяются не всегда однозначно. Чтобы проверить открывается ли симистор от протекания тока через светодиод оптопары MOC3083, в большинстве случаев, можно узнать (без подключения напряжения 220В), подцепившись тестером на мегаомах к выходным концам симистора схемы. При открывании симистора сопротивление будет падать от десятком мегаом до единиц килом (по тестеру).

Для симистора, в обязательном порядке, делаем промежуточный слой между спинкой корпуса и подложкой из теплопроводной пасты марки КПТ-8. Если у симистора анод не является изолированным, необходима также изоляционная прокладка, например из пластинки слюды, вырезанной по размеру корпуса и обработанной пастой КПТ с обеих сторон (все элементы схемы не должны иметь электрического контакта с подложкой!). Далее, прижав корпус симистора, фиксируем его на подложке с помощью клеевого пистолета (рис 2).

Укладываем остальные части схемы, обращая внимание, чтобы они не касались металлической подложки, а находились как бы «на весу». Готовим компаунд для заливки формы в отдельной емкости. Для этого основной компонент эпоксидки смешиваем с порошком алебастра, не добавляя пока отвердитель. Следует отметить, что алебастр добавляем не только для увеличения объема компаунда, но и для снижения текучести эпоксидки. В противном случае раствор ЭДП будет вытекать через мельчайшие отверстия в форме. Добавляем отвердитель к полученной массе компаунда и вновь перемешиваем. Масса должна сохранять текучесть. Заполнив форму не следует беспокоиться об образовавшихся неровностях на поверхности брикета. (рис 3).

Если расположить его на горизонтальной поверхности, то силы гравитации сделают поверхность достаточно гладкой в течении получаса (рис 4) и имеющую цвет светлого кофе. Автор далек от мысли, чтобы настаивать на указанных материалах и технологии, как единственно возможной. Наверняка, например, подойдет использование клея типа «жидкие гвозди» или полиуретановая пена в качестве компаунда, лишь бы материал обладал низкой электропроводностью и достаточной электрической прочностью.

Теперь внимательно посмотрим на исходную схему. Если подключать новоиспеченное реле к Arduino и т.п. устройствам на микроконтроллерах с питанием не более 5В, этой схемы будет достаточно. Что же делать , если необходимо расширить диапазон управляющих напряжений, скажем, от 5 до 24 В? Схемотехника MOC30** позволяет нам это сделать без дополнительных ухищрений, поскольку диапазон тока через светодиод оптопары простирается там до 50 мА. Сложнее обстоит дело с индикаторным светодиодом, таким, например, как АЛ307А . Согласно рекомендациям производителей: не следует устанавливать постоянный прямой ток /_ПР через светодиод, близкий к максимальному пределу, указанному в даташите. Обычно это 20 мА. Длительная работа с таким током снижает долговременную надёжность. Для получения приемлемой яркости свечения достаточно задать ток 4…10 мА. Т.Е. нужно каким-то образом организовать схему так, чтобы ток, протекающий по цепи АЛ307 – 1,2 MOC3083 мало зависел бы от прилагаемого напряжения. Кажется , что наиболее просто этого добиться подключив стабилитрон D после балластного сопротивления R1, учитывая тот факт, что напряжение на светодиоде, как правило линейно зависит от протекаемого тока, начиная от некоторого уровня (напр. 1,6 В) . В этом случае стабилитрон с опорным напряжением 3,3В откроется при достижения опорного, и будет «стравливать» избыточный ток через себя.

Но более эффективны в этом случае схемы с питанием данной цепи источником тока [ 2, 3 ].

Следуя рекомендациям указанных источников, построим схему с питанием стабильным током в диапазоне 7—14 мА и в диапазоне питающих напряжений 4—24В.

Рис 2

Освоив данную технологию и «набив руку», без сомнения, можно изготавливать твердотельные реле в больших количествах словно «горячие пирожки».

Литература:

Бирюков С.А.Устройства на микросхемах: цифровые измерительные устройства, источники питания, любительские конструкции, Москва «Солон-Р», 2000, стр. 188
П. Хоровиц, У Хилл Искусство схемотехники, Москва, «Мир» ред. М.В. Гальперина 1986 Том 1. Стр.103
Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства (Справочник) М. «Радио и связь» 1984г

Инструкция по сборке твердотельного реле своими руками

Опубликовано Артём в 02.03.2019 02.03.2019

Даже начинающий радиолюбитель способен собрать твердотельное реле. Это устройство создано на базе полупроводниковых радиодеталей. Силовые ключи собраны на тиристорах, транзисторах либо симисторах. Для изготовления схемы твердотельного реле своими руками, стоит выяснить принцип работы и особенности подключения устройства. В результате с его помощью можно повысить надежность и безопасность электроцепи.

Оптореле

В последние годы на смену обычным электромагнитным реле приходят опто-электронные твердотельные (оптореле). Они представляют собой сильноточные ключи с гальванической развязкой между входами управления и нагрузкой и предназначены для коммутации потребителя в цепях переменного и
постоянного токов.
Преимущества оптореле очевидны.

Схема

Посмотрим схему этого очень полезного и нужного устройства.

Основу схемы составляют силовой симистор Т1 — BT138-800 на 16 Ампер и управляющий им оптрон МОС3063. На схеме выделены чёрным цветом проводники, которые нужно проложить медным проводом повышенного сечения, в зависимости от планируемой нагрузки.
Управление светодиодом оптрона мне удобнее запитать от 220 Вольт, а можно от 12 или 5 Вольт, кому как нужно.

Для управления от 5 Вольт, нужно гасящий резистор 630 Ом поменять на 360 Ом, остальное всё одинаково.
Номиналы деталей рассчитаны на МОС3063, если примените другой оптрон, то номиналы нужно пересчитать.
Варистор R7 защищает схему от бросков напряжения.
Цепочку индикаторного светодиода можно совсем убрать, но с ней получается нагляднее, что аппарат работает.
Резисторы R4, R5 и конденсаторы C3, C4 служат для предотвращения выхода из строя симистора, их номиналы рассчитаны на ток не выше 10 Ампер. Если потребуется реле на большую нагрузку, то номиналы нужно пересчитывать.
Радиатор охлаждения для симистора впрямую зависит от нагрузки на него. При мощности триста Ватт, радиатор не нужен вовсе, и соответственно – чем больше нагрузка, тем больше площадь радиатора. Чем меньше будет симистор перегреваться, тем дольше проработает и поэтому даже кулер охлаждения не будет лишним.
Если вы планируете управлять повышенной мощностью, то наилучшим выходом будет поставить симистор большей мощности, например, ВТА41, который рассчитан на 40 Ампер, или подобный ему. Номиналы деталей подойдут без пересчёта.

Виды устройств

Твердотельные реле можно разделить на несколько групп в соответствии с определенными параметрами. Чаще всего для классификации этих прибор используется категория подключенной нагрузки, а также способ контроля и коммутации напряжения. Таким образом, можно выделить 3 вида реле:

Приборы, работающие в цепях постоянного тока.
Переключатели для электроцепей переменного тока.
Универсальные реле.

К первой группе принадлежат ТТР с показателями коммутируемых напряжений 3−32 В. Они обладают небольшими габаритами, оснащены светодиодной индикацией и могут эффективно работать в температурном диапазоне от -35 до 75 градусов. Представителями второй категории являются переключатели, предназначенные для работы в электроцепях переменного тока при напряжении 24−220 В. Универсальные устройства имеют возможность ручной регулировки для использования в конкретных условиях.

Если классифицировать приборы по характеру подсоединенной нагрузки, то можно выделить 2 типа приборов, работающих в сетях переменного тока, — одно- и трехфазные. С их помощью можно управлять довольно высокой нагрузкой при силе тока 10−75 А. также стоит обратить внимание на пиковые показатели электротока, которые способны достигать 500 А.

Твердотельные переключатели можно применять в различных типах цепей, например, емкостных либо резистивных. Их конструкция позволяет избавиться от шума во время работы, а также добиться плавного управления приводами, например, электромоторами или лампами. ТТР отличаются высокой надежностью, но во многом срок службы приборов зависит от производителя.

Твердотельное реле своими руками

Это малый ток управления, отсутствие электромагнитных помех при коммутации потребителя, высокое напряжение изоляции, широкий диапазон рабочих температур. Кроме того, небольшие габариты и большая надежность (наработка на отказ) делают их очень удобными в различных применениях.
Технические характеристики оптореле
Управляющее напряжение, В, 5…

15
Управляющий ток, мА, 10
Нагрузка, не более, А, 16
Напряжение коммутации, В, 220
Семистор VS1 BT 139-600 необходимо установить на радиатор.
Применяя оптореле вы увеличиваете надежность и срок службы устройств.

Инструкция для самостоятельной сборки твердотельного реле на 12 В

Если вы намерены собрать твердотельное реле, то вам понадобится соорудить цепочку с симистором, схемой управления и гальванической развязкой (по типу симисторной оптопары).

В качестве иллюстративного образца предлагается воспользоваться следующими деталями:

симисторной оптопарой MOC3083 (VD1);
симистором с изолированным анодом BT139-800 16A (V1 от Philips);
сопротивлением для ограничения тока через светодиод MOC3083 (R1 750Ом 0,5Вт);
светодиодом индикации АЛ307А (LD1);
резистором на управляющий электрод симистора 160 Ом (R2 , 0.125Вт).

Для самостоятельной сборки твердотельного реле понадобится в первую очередь металлическая (лучше всего из алюминия) быстро проводящая тепло подложка. Конкретные габариты подложки (размеры и толщина) зависят от того, какое количество тепла нужно будет отводить от симистора (учитывайте также, что и сама подложка может располагаться на поверхности из металла).
После потребуется опалубка под заливку. Она должна быть таких размеров, чтобы вместить все компоненты устройства. Под опалубку пойдёт любая подходящих габаритов пластиковая деталь.
Клеевым пистолетом опалубка скрепляется с подложкой. Герметизируются все имеющиеся щели.
Размещается предварительно спаянная и протестированная схема. Учтите, что не всегда можно сразу же точно определить положение выводов симистора. Чтобы уточнить этот момент следует соединить тестер на мегаомах с выходными концами симистора. Если симистор открывается, то уровень сопротивления вместо десятков мегаом снизится до единиц килоом.
Между спинкой корпуса симистора и поверхностью подложки необходима прослойка из теплопроводной пасты (КПТ-8). Ранее не изолированный анод симистора также необходимо отгородить изоляционной прокладкой. В любом случае, ни одна составляющая схемы не должна иметь прямого контакта с металлической подложкой.
Вновь вооружившись клеевым пистолетом нужно скрепить корпус симистора с подложкой.
Уложить все прочие составляющие схемы, продолжая крепить их так, чтобы они не контактировали с подложкой.
Залить форму компаундом.

Изготовление твердотельного реле

Сначала намечаем размещение радиатора, макетной платы и прочих деталей в корпусе и закрепляем их на места.

Симистор нужно изолировать от радиатора охлаждения специальной теплопроводной пластиной с применением теплопроводной пасты. Паста должна слегка вылезти из-под симистора при закручивании крепёжного винта.

Далее размещаем следующие детали в соответствии со схемой и припаиваем их.

Припаиваем провода для подключения питания и нагрузки.

Помещаем устройство в корпус, предварительно испытав его при минимальной нагрузке.

Испытание прошло успешно.

Коммутационные разновидности твердотельного реле

По типу коммутации существую следующие разновидности твердотельного реле:

приборы, осуществляющие нагрузки по ёмкостному и редуктивному типу, обладающие слабой индукцией;
приборы, оснащённые функцией случайного, либо мгновенного выключения, применяются для механизмов и систем, где возникает необходимость мгновенного срабатывания;
приборы с фазовым управлением, помогают настраивать нагревательные элементы и лампы накаливания.

Смотрите видео

Смотрите видео испытания устройства совместно с цифровым регулятором температуры.

Защита твердотельного реле

Для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу реле применяется специальная цепь защиты. Она может быть внутренней или внешней.

Для внутренней защиты можно воспользоваться разнообразными предохранителями:

g R –обеспечивает высокий уровень быстродействия, подходят для работы с широким спектром мощностей;
g S –применяются для работы с токами разной силы и помогают защищать полупроводники при излишне высоких нагрузках питающей сети;
a R –применяются как страховка от потерь, наносимых коротким замыканием.

К сожалению, покупка такого предохранителя обычно немногим уступает цене, за которую приобретают само реле. Если на такую роскошь тратиться жалко, то можно воспользоваться предохранителями класса В, С и D, которые не столь качественны, но и стоят гораздо меньше.

Простое полупроводниковое реле своими руками

Как мы видим, полупроводниковая технология является основой для любого полупроводникового реле.

Основные параметры CPC1035:

Напряжение переключения (напряжение блокировки) — 0 … 350 В;
Максимальная токовая нагрузка (ток нагрузки) составляет 100 мА;
Макс. Сопротивление по сопротивлению — 35 Ом;
Размер управляющего тока 2 … 50 мА (постоянный ток управления).

Такие низкоэнергетические и миниатюрные реле активно используются в датчиках безопасности.

Здесь, например, реле COSMO тип CPC1008 на панели датчика движения «Фотон-Ш», Он подключен к петле безопасности приемных и контрольных устройств (например, PPKOP «гранит») или к линии, которая подключена к центральной станции управления (CMS).

Серия твердотельных реле CPC10xx также в датчике безопасности «Астра-621»,

Это многофункциональный датчик. Он контролирует движение в защищенном пространстве из-за пироэлектрического датчика и управление прерыванием окон из-за чувствительного микрофона. На печатной плате имеется два полупроводниковых реле CPC1016N.

Один срабатывает, когда движение обнаружено в области защиты, а другое срабатывает, когда окна прерываются.

Если вы посмотрите внимательно, вы увидите, что полупроводниковое реле на печатной плате определено как DA4 и DA5.

Как известно, аббревиатура DA Обычно они показывают аналоговые схемы на схемах. Поэтому разумно понимать, что полупроводниковое реле не является отдельным электронным компонентом, а по существу специальным микрочипом, подобным ИК-приемнику.

Твердотельные реле имеют основное предназначение — обеспечение изоляции между цепями, имеющими разное напряжение; работать они могут в самых разных приборах — от домашней техники до крупных производственных систем.

Твердотельные реле, в зависимости от своей конструкции, обеспечивают бесконтактную коммутацию цепей переменного или постоянного тока различного напряжения.

Реле производства «CAHO», Тайвань

Твердотельные реле (SSR — Solid State Relays) этого производителя подходят для коммутации силовых цепей под управлением сигналов слабого тока.

Сигнал слабого тока управляется за счет применения силового ключа, действующего через гальваническую развязку. В цепях с постоянным током применяют IGBT транзисторы, а с переменным током — симисторные и тиристорные ключи. Немаловажное преимущество устройства компактные размеры, за что их и называют малогабаритными твердотельными реле переменного тока. Впрочем, малые размеры вовсе не означают низкую функциональность.

Классификация твердотельных реле

Твердотельные реле различаются по своим конструктивным и техническим характеристикам.

постоянного тока,
переменного тока,
одно- и трехфазные,
с фазовой регулировкой за счет изменения угла открытия ключа,
регулирующие соединение за счет пропуска тока через нулевую фазу,
в стандартных корпусах,
в модульных корпусах.

Преимущества твердотельных реле

Точность и стабильность регулирования температуры в цепях,
отсутствие дребезжащих контактов, возможных источников возникновения искры,
низкий уровень потребления энергии,
отличная изоляция соединений,
длительный срок бесперебойной работы,
надежность эксплуатации,
максимально низкий уровень шума.

Купить твердотельное реле постоянного тока и малогабаритные реле переменного тока вы можете через наш сайт или обратившись к менеджерам компании по телефону: +7 (495) 979-99-45.

Самодельные твердотельные реле — схема и устройство

Старые механические реле отличаются двумя недостатками – малым быстродействием и ограниченным ресурсом по количеству допустимых переключений. Пришедшие им на смену электронные коммутаторы (другое название – твердотельное транзисторное или симисторное реле) полностью лишены этих недостатков, что привлекло к ним внимание специалистов по электронике. Отсутствие механических частей, а также простота схемы позволяют без труда собирать их в домашних условиях. Справиться с поставленной задачей поможет ознакомление с особенностями устройства и принципом работы этих элементов.

Что такое твердотельные реле и их классификация
Преимущества ТТР
Самостоятельное изготовление
Электронные элементы
Конструкция корпуса (заливка компаундом)
Разновидности ТТР

Что такое твердотельные реле и их классификация

Самодельное твердотельное реле

Твердотельные реле (или ТТР) – это электронные приборы со структурой, не содержащей механических компонентов. Принцип их действия основан на особенностях работы полупроводниковых переходов, отличающихся высокой скоростью коммутаций и защищенностью от физических полей.

Переключение твердотельных реле основано на принципе срабатывания электронного ключа.

В качестве ключевых элементов в этих изделиях традиционно применяются такие распространенные электронные компоненты, как транзисторы, управляемые диоды или тиристоры. В зависимости от используемых при их изготовлении структур ТТР подразделяются на приборы, построенные на основе одного из перечисленных элементов (реле на симисторах, например).

В соответствии с режимами работы и по виду коммутируемых напряжений образцы твердотельных реле, изготавливаемых на базе полупроводников, делятся на следующие группы:

устройства, коммутирующие постоянный ток;
приборы, управляющие работой нагрузочных линий с переменными токовыми параметрами;
универсальные изделия, работающие в различных цепях.

Читайте также:

Подоконник: советы по оформлению

Для первых устройств характерно управление постоянными напряжениями величиной не более 32 Вольт. Представители двух оставшихся позиций способны коммутировать значительные по величине потенциалы (вплоть до десятков киловольт).

Преимущества ТТР

К преимуществам реле относят:

возможность коммутации сравнительно мощных нагрузок;
высокое быстродействие;
работа в условиях гальванической развязки;
способность выдерживать кратковременные перегрузки.

Ни один образец механических или электромеханических изделий не в состоянии конкурировать с электронными коммутаторами. Поэтому новые структуры на основе полупроводников полностью вытеснили старые механические образцы.

Уникальные эксплуатационные характеристики ТТР позволяют применять их без каких-либо ограничений с одновременным увеличением ресурса срабатываний. Все перечисленные достоинства этих приборов являются прекрасным поводом для того, чтобы попытаться собрать твердотельное реле своими руками. К минусам этих изделий следует отнести необходимость дополнительного питания, а также потребность в отводе излишков тепла, образующегося при работе с мощными нагрузками.

Самостоятельное изготовление

Чтобы изготовить реле тока своими руками, нужно запастись рядом электронных компонентов, составляющих основу коммутирующих цепей. Также потребуются специальные материалы, из которых будет изготавливаться корпус самодельного реле.

Электронные элементы

В качестве электронных компонентов, используемых при самостоятельном изготовлении простейшего образца ТТР, обычно применяются следующие распространенные детали:

оптронная пара МОС3083;
симистор марки ВТ139-800;
биполярный транзистор серии КТ209;
комплект резисторов, а также стабилитрон и светодиод, служащий индикатором срабатывания реле.

Схема твердотельного реле

Перечисленные электронные элементы спаиваются навесным способом согласно приводимой в источниках схеме. Наряду с другими компонентами она содержит в своем составе ключевой транзистор, подающий стабилизированные импульсы на управляющий диод оптронной пары.

Момент подачи фиксируется светодиодным элементом, использование которого в исполнительной цепи допускает визуальный контроль.

Под воздействием этих импульсов происходит мгновенное срабатывание полупроводникового симистора, включенного в коммутируемую цепочку. Применение в такой схемы включения оптронной пары позволяет управлять постоянными потенциалами от 5 до 24 Вольт.

Ограничительная цепочка из резистора со стабилитроном необходима для снижения амплитуды тока, протекающего через светодиод и управляющий элемент до минимальной величины. Такое схемное решение позволяет продлить срок службы большинства используемых при построении схемы элементов.

Конструкция корпуса (заливка компаундом)

Заливка платы компаундом

Для изготовления корпуса сборного изделия в первую очередь потребуется алюминиевая пластина толщиной 3-5 мм, она будет служить основанием под электронную сборку. Размеры выбираются произвольно при условии, что они гарантируют хороший отвод тепла в окружение. Еще одно требование, предъявляемое к этой детали – хорошо обработанная, абсолютно гладкая поверхность, отполированная специальным инструментом или до блеска зачищенная шкуркой.

На следующем шаге подготовки корпуса выбранная в качестве основания пластина оборудуется окаймлением из приклеиваемой по периметру полоски картона. В итоге получится небольшой короб, предназначенный для размещения уже собранной ранее электронной схемы. На его основании из компонентов жестко крепится только симистор, все остальные элементы удерживаются в пределах корпуса за счет собственных связей.

Для подключения к нагрузке и электропитанию наружу коробки выводятся соответствующие проводники.

В дальнейшем надежный крепеж всей сборки обеспечивается заливаемым в коробку жидкого компаунда, заранее подготовленного в подходящей емкости. После его застывания получится монолитная конструкция, по защищенности от вибраций и других воздействий не уступающая лучшим промышленным образцам. Единственный ее недостаток – невозможность разборки с целью последующего ремонта схемы.

Разновидности ТТР

При сборке схем твердотельных реле своими руками следует иметь в виду, что для этих целей могут использоваться самые различные компоненты. Ничто не мешает взявшемуся за работу человеку выбрать современные полевые транзисторы, например, отличающиеся высоким быстродействием и малым энергопотреблением. Эти элементы управляются только потенциалами, обеспечивая возможность коммутации достаточно мощных потребителей. Такие полевые структуры, как MOSFET способны переключать нагрузочные цепи, мощность в которых достигает десятков кВт.

Для самостоятельного изготовления твердотельного реле допускается подбирать другие полупроводниковые структуры, способные управлять силовыми цепями: тиристоры, например, или биполярные транзисторы. Главное – чтобы они соответствовали требованиям, предъявляемым к функциональности данной схемы и рабочим параметрам ходящих в ее состав элементов. Все остальное зависит от подготовленности и внимательности исполнителя.

Твердотельное реле своими руками

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.

TLP590B Datasheet Pdf

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.

AOT7S60 Datasheet Pdf

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.

IRF840 Datasheet Pdf

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.

irlr024zpbf Datasheet Pdf

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

IRF2505 Datasheet Pdf

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

IRF4905 Datasheet Pdf

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.

Читайте также:

Подоконник: советы по оформлению

Твердотельное реле своими руками: инструкция по сборке и советы по подключению

Твердотельное реле (ТТР) – прибор из серии электронных компонентов немеханического действия. Отсутствие механики открывает больше возможностей любителям электроники сделать твердотельное реле своими руками для личного пользования.

Рассмотрим такую возможность подробнее.

Конструкция и принцип действия ТТР

Если большая часть подобной электроники традиционно содержит подвижные детали контактных групп, твердотельное реле таких деталей не имеет совсем. Коммутация цепи схемой устройства осуществляется по принципу электронного ключа. А роль электронных ключей обычно исполняют встроенные в тело реле полупроводники – силовые транзисторы, симисторы, тиристоры.

Прежде чем пытаться изготовить твердотельное реле самостоятельно, логично ознакомиться с базовой конструкцией подобных устройств, понять принцип их функционирования.

В рамках плотного изучения прибора сразу же следует выделить преимущественные стороны ТТР:

коммутация мощной нагрузки;
высокая скорость переключения;
идеальная гальваническая развязка;
способность кратковременно держать высокие перегрузки.

Среди механических конструкций найти реле с подобными параметрами реально не представляется возможным. Вообще, преимущества относительно механических собратьев у твердотельных реле выражаются внушительным списком.

Условия эксплуатации для ТТР практически не ограничивают применение этих устройств. К тому же отсутствие подвижных механических деталей благоприятно сказывается на продолжительности службы приборов. Так что есть все основания, чтобы заняться твердотельным реле – собрать устройство своими руками.

Однако, справедливости ради, наряду с положительными моментами следует отметить свойства реле, характеризуемые как недостатки. Так, для эксплуатации мощных приборов, как правило, требуется дополнительный компонент конструкции, который предназначен отводить тепло.

Радиаторы охлаждения твердотельных реле имеют габаритные размеры в несколько раз превосходящие габариты ТТР, что снижает удобство и рациональность монтажа.

Приборы ТТР в процессе эксплуатации (в закрытом состоянии) дают обратный ток утечки и показывают нелинейную вольт-амперную характеристику. Не все твердотельные реле допустимо использовать без ограничений в характеристиках коммутируемых напряжений.

Отдельные виды устройств предназначены коммутировать только постоянный ток. Внедрение твердотельных реле в схему обычно требует обращения к дополнительным мерам, направленным на блокировку ложных срабатываний.

Твердотельные реле часто можно встретить в общем электрощитке квартиры.

Как работает твердотельное реле?

Управляющий сигнал (обычно напряжение низкого уровня, исходящее, к примеру, от контроллера управления) подаётся на светодиод оптоэлектронной пары, присутствующей в схеме ТТР. Светодиод начинает излучать свет в сторону фотодиода, который в свою очередь открывается и начинает пропускать ток.

Проходящий через фотодиод ток приходит на управляющий электрод ключевого транзистора или тиристора. Ключ открывается, замыкает цепь нагрузки.

Так работает функция коммутации прибора. Вся электроника традиционно заключена в монолитный корпус. Собственно, поэтому устройство и получило название твердотельного реле.

А о том, как подключить твердотельное реле можно прочесть в этом материале.

Разновидности твердотельных переключателей

Весь существующий ассортимент приборов условно можно разделить по группам, исходя из категории подключаемой нагрузки, особенностей контроля и коммутации напряжений.

Таким образом, в общей сложности наберётся три группы:

Устройства, действующие в цепях постоянного тока.
Устройства, действующие в цепях переменного тока.
Универсальные конструкции.

Первая группа представлена приборами с параметрами рабочих управляющих напряжений 3 – 32 вольта. Это относительно малогабаритная электроника, наделённая светодиодной индикацией, способная функционировать без перебоев при температурах -35 / +75 ºС.

Вторая группа – устройства, предназначенные под установку в сетях переменного напряжения. Здесь представлены конструкции ТТР для установки в сетях переменного тока, управляемые напряжением 24 – 250 вольт. Есть устройства, способные коммутировать нагрузку высокой мощности.

Третья группа – приборы универсального назначения. Схемотехника этого вида устройств поддерживает ручную настройку на использование в тех или иных условиях.

Если отталкиваться от характера подключаемой нагрузки, следует выделить два вида твердотельных реле переменного тока: однофазные и трёхфазные. Оба вида рассчитаны на коммутацию достаточно мощной нагрузки при токах 10 – 75 А. При этом пиковые кратковременные значения тока могут достигать величины 500 А.

В качестве нагрузки, коммутируемой твердотельными реле, могут выступать ёмкостные, резистивные, индукционные цепи. Конструкции переключателей позволяют без лишнего шума, плавно управлять, к примеру, нагревательными элементами, лампами накаливания, электродвигателями.

Надёжность работы в достаточной степени высока. Но во многом стабильность и долговечность твердотельных реле зависит от качества производства изделий. Так, устройства, выпускаемые под некой торговой маркой «Impuls», часто отмечаются непродолжительным сроком службы.

С другой стороны, изделия фирмы «Schneider Electric» не оставляют повода для критики.

Как сделать ТТР своими руками?

Учитывая конструкционную особенность прибора (монолит), схема собирается не на текстолитовой плате, как это принято, а навесным монтажом.

Схемотехнических решений в этом направлении можно отыскать множество. Конкретный вариант зависит от требуемой коммутируемой мощности и прочих параметров.

Электронные компоненты для сборки схемы

Перечень элементов простой схемы для практического освоения и построения твердотельного реле своими руками следующий:

Оптопара типа МОС3083.
Симистор типа ВТ139-800.
Транзистор серии КТ209.
Резисторы, стабилитрон, светодиод.

Все указанные электронные компоненты спаиваются навесным монтажом согласно следующей схеме:

Благодаря использованию оптопары МОС3083 в схеме формирования сигнала управления величина входного напряжения может изменяться от 5 до 24 вольт.

А за счёт цепочки, состоящей из стабилитрона и ограничительного резистора, снижен до минимально возможного ток, проходящий через контрольный светодиод. Такое решение обеспечивает долгий срок службы контрольного светодиода.

Проверка собранной схемы на работоспособность

Собранную схему нужно проверить на работоспособность. Подключать при этом напряжение нагрузки 220 вольт в цепь коммутации через симистор необязательно. Достаточно подключить параллельно линии коммутации симистора измерительный прибор – тестер.

Режим измерений тестера нужно выставить на «мОм» и подать питание (5-24В) на схему генерации напряжения управления. Если всё работает правильно, тестер должен показать разницу сопротивлений от «мОм» до «кОм».

Устройство монолитного корпуса

Под основание корпуса будущего твердотельного реле потребуется пластина из алюминия толщиной 3-5 мм. Размеры пластины некритичны, но должны соответствовать условиям эффективного отвода тепла от симистора при нагреве этого электронного элемента.

Поверхность алюминиевой пластины должна быть ровной. Дополнительно необходимо обработать обе стороны – зачистить мелкой шкуркой, отполировать.

На следующем этапе подготовленная пластина оснащается «опалубкой» – по периметру приклеивается бордюр из плотного картона или пластика. Должен получиться своеобразный короб, который в дальнейшем будет залит эпоксидной смолой.

Внутрь созданного короба помещается собранная «навесом» электронная схема твердотельного реле. На поверхность алюминиевой пластины укладывается только симистор.

Никакие другие детали и проводники схемы не должны касаться алюминиевой подложки. Симистор прикладывается к алюминию той частью корпуса, которая рассчитана под установку на радиатор.

Следует использовать теплопроводящую пасту на площади соприкосновения корпуса симистора и алюминиевой подложки. Некоторые марки симисторов с неизолированным анодом обязательно требуется ставить через слюдяную прокладку.

Симистор нужно плотно прижать к основанию каким-то грузом и залить по периметру эпоксидным клеем либо закрепить каким-то образом без нарушения глади обратной стороны подложки (например, заклёпкой).

Приготовление компаунда и заливка корпуса

Под изготовление твёрдого тела электронного устройства потребуется изготовить компаундную смесь. Состав смеси компаунда делается на основе двух компонентов:

Эпоксидная смола без отвердителя.
Порошок алебастра.

Благодаря добавлению алебастра мастер решает сразу две задачи – получает исчерпывающий объём заливного компаунда при номинальном расходе эпоксидной смолы и создаёт заливку оптимальной консистенции.

Смесь нужно тщательно перемешать, после чего можно добавить отвердитель и вновь тщательно перемешать. Далее аккуратно заливают «навесной» монтаж внутри картонного короба созданным компаундом.

Заливку делают до верхнего уровня, оставив на поверхности лишь часть головки контрольного светодиода. Первоначально поверхность компаунда может выглядеть не совсем гладкой, но спустя некоторое время картинка изменится. Останется только дождаться полного застывания литья.

По сути, применить можно любые подходящие для литья растворы. Главный критерий – состав заливки не должен быть электропроводящим, плюс должна формироваться хорошая степень жёсткости литья после застывания. Литой корпус твердотельного реле является своего рода защитой электронной схемы от случайных физических повреждений.

Выводы и полезное видео по теме

Этот ролик показывает, как и на базе каких электронных компонентов можно сделать твердотельное реле. Автор доходчиво рассказывает обо всех деталях практики изготовления, с какими он столкнулся лично в процессе производства электронного коммутатора:

Видео о проблеме, с которой можно столкнуться после приобретения однофазного ТТР у продавцов из Китая. Попутно проводит своеобразный обзор устройства прибора коммутации:

Самостоятельное изготовление твердотельных реле – вполне возможное решение, но применительно к изделиям под низковольтную нагрузку, потребляющую относительно малую мощность.

Более мощные и высоковольтные приборы сделать своими руками сложно. Да и обойдётся эта затея по финансам в такую же сумму, какой оценивается заводской экземпляр. Так что в случае надобности проще купить готовый прибор промышленного изготовления.

Если у вас появились вопросы по сборке твердотельного реле, пожалуйста, задайте их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ. Там же можно поделиться опытом самостоятельного изготовления реле или сообщить ценную информацию по теме статьи.