מפתח טרנזיסטור אפקט שדה

אולי אפילו אדם רחוק מאלקטרוניקה שמע שיש אלמנט כזה כמו ממסר. הממסר האלקטרומגנטי הפשוט ביותר מכיל אלקטרומגנט, כאשר מופעל עליו מתח, שני המגעים האחרים סגורים. בעזרת ממסר אנו יכולים להחליף עומס חזק למדי, להחיל או להפך, להסיר את המתח ממגעי הבקרה. המסרים הנפוצים ביותר הנשלטים על ידי 12 וולט. ישנם גם ממסרים למתח של 3, 5, 24 וולט.
עם זאת החלפת עומס רב עוצמה אפשרית לא רק עם ממסר. לאחרונה, טרנזיסטורים בעלי השפעת שדה חזקה הפכו לנפוצים. אחת המטרות העיקריות שלהם היא לעבוד במצב מפתח, כלומר הטרנזיסטור סגור או פתוח לחלוטין כאשר ההתנגדות למעבר Stoke-Source היא כמעט אפס. ניתן לפתוח את טרנזיסטור אפקט השדה על ידי הפעלת מתח לשער ביחס למקורו. ניתן להשוות את פעולת המפתח בטרנזיסטור אפקט השדה לבין פעולת הממסר - הם הפעילו מתח לשער, הטרנזיסטור נפתח, המעגל סגור. הם הוציאו את המתח מהתריס - המעגל נפתח, העומס נטול אנרגיה.
במקביל, למפתח בטרנזיסטור אפקט השדה יש ​​יתרונות מסוימים על פני הממסר, כמו:

• עמידות רבה. לעתים קרובות, ממסרים נכשלים בגלל נוכחותם של חלקים הנעים מכנית, בעוד שלטרנזיסטור, בתנאי הפעלה הנכונים, יש אורך שירות ארוך בהרבה.
• רווחיות. סליל הממסר צורך זרם, ולפעמים הוא משמעותי מאוד. שער הטרנזיסטור צורך זרם רק ברגע אספקת המתח אליו, אז הוא למעשה לא צורך זרם.
• אין לחיצות בעת מעבר.

תוכנית

תרשים המפתח לטרנזיסטור אפקט השדה מוצג להלן:
הנגד R1 בו מגביל זרם, הוא נחוץ על מנת להפחית את הזרם הנצרך על ידי השער בזמן הפתיחה, בלעדיו הטרנזיסטור יכול להיכשל. ניתן לשנות בקלות את ערך הנגד הזה בטווח רחב, בין 10 ל 100 אוהם, זה לא ישפיע על פעולת המעגל.
הנגד R2 מושך את השער למקור, ובכך משווה את הפוטנציאלים שלהם כאשר לא מופעל מתח על השער. בלעדיו, התריס יישאר "תלוי באוויר" ולא ניתן להבטיח כי הטרנזיסטור ייסגר. ניתן לשנות את ערך הנגד הזה לאורך טווח רחב - בין 1 ל 10 kOhm.
טרנזיסטור T1 הוא טרנזיסטור אפקט שדה N-channel. יש לבחור אותו על סמך הכוח הנצרך על ידי העומס ועוצמת מתח השליטה. אם זה פחות מ 7 וולט, עליכם לקחת את הטרנזיסטור שנקרא אפקט שדה "לוגי", שנפתח באופן מהימן ממתח של 3.3 - 5 וולט. ניתן למצוא אותם על לוחות אם למחשבים. אם מתח השליטה נמצא בתוך 7-15 וולט, אתה יכול לקחת טרנזיסטור אפקט שדה "קונבנציונאלי", למשל IRF630, IRF730, IRF540 או כל סוג אחר. במקרה זה, יש לשים לב למאפיין כזה שהתנגדות לערוצים פתוחים. טרנזיסטורים אינם מושלמים, ואפילו במצב הפתוח ההתנגדות של המעבר בין סטוקה למקור אינה שווה לאפס. לרוב זה מסתכם במאות אחוזים של אוהם, וזה בהחלט לא קריטי בעת מעבר עומס של עוצמה נמוכה, אבל באופן משמעותי מאוד בזרמים גבוהים. לפיכך, על מנת להפחית את ירידת המתח על פני הטרנזיסטור ובהתאם להפחית את החימום שלו, יש צורך לבחור טרנזיסטור עם ההתנגדות התעלה הפתוחה הנמוכה ביותר.
"N" בתרשים הוא עומס כלשהו.
החיסרון של המפתח בטרנזיסטור הוא שהוא יכול לעבוד רק במעגלי DC, מכיוון שהזרם עובר רק מהמלאי למקור.

ייצור מפתח על טרנזיסטור אפקט שדה

ניתן להרכיב מעגל פשוט כזה גם באמצעות הרכבה לקיר, אך החלטתי להכין לוח מעגלים מודפס מיניאטורי בטכנולוגיית ברזל לייזר (LUT). הנוהל הוא כדלקמן:
1) אנו חותכים חתיכת PCB המתאימה למידות הלוח המודפס, מנקים אותו עם נייר זכוכית עדין ומגניבים אותו עם אלכוהול או ממס.
2) על נייר העברה תרמי מיוחד אנו מדפיסים לוח מעגלים מודפס. אתה יכול להשתמש בנייר מגזינים מבריק או בנייר איתור. יש להגדיר את צפיפות הטונר במדפסת למקסימום.
3) העבירו את התבנית מנייר לטקסטוליט בעזרת מגהץ. במקרה זה, יש לשלוט בו כך שפיסת הנייר עם התבנית לא תשתנה ביחס ל PCB. זמן החימום תלוי בטמפרטורת המגהץ ונמצא בין 30 - 90 שניות.
4) כתוצאה מכך מופיעה על הטקסטוליט תמונה של רצועות בתמונת מראה. אם הטונר במקומות לא דבק היטב בלוח העתידי, תוכלו לתקן את הפגמים בעזרת לק לנשים.
5) בשלב הבא שמנו את חרוט הטקסטוליט. ישנן דרכים רבות ליצור פתרון תחריט: אני משתמש בתערובת של חומצת לימון, מלח ומי חמצן.
לאחר התחריט, הלוח לובש את הטופס הבא:
6) לאחר מכן יש צורך להסיר את הטונר מה- PCB, הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא להשתמש במסיר לק. אתה יכול להשתמש באצטון ובממסים דומים אחרים, השתמשתי בממיס שמן.
7) המקרה קטן - כעת נותר לקדוח חורים במקומות הנכונים ולוח הפח. לאחר מכן הוא מקבל צורה זו:
הלוח מוכן להלחמת חלקים לתוכו. דרושים רק שני נגדים וטרנזיסטור.
ישנם שני אנשי קשר בלוח לאספקת מתח שליטה אליהם, שני אנשי קשר לחיבור המקור המספק את העומס, ושני אנשי קשר לחיבור העומס עצמו. לוח עם חלקים מולחמים נראה כך:
כעומס לבדיקת פעולת המעגל, לקחתי שני נגדים חזקים של 100 אוהם המחוברים במקביל.
אני מתכנן להשתמש במכשיר בשילוב חיישן לחות (לוח ברקע). זה ממנו שמתח השליטה של ​​12 וולט מגיע למעגל המפתחות. בדיקות הראו כי מתג הטרנזיסטור עובד מצוין על ידי אספקת מתח לעומס. ירידת המתח על פני הטרנזיסטור הייתה 0.07 וולט, וזה בכלל לא קריטי במקרה זה. חימום הטרנזיסטור לא נצפה אפילו עם פעולה מתמדת של המעגל. הרכבה מוצלחת!
הורד לוח ומעגל:

צפו בסרטון: Learn about the Quantum D-Wave - Now in 15 Languages (נוֹבֶמבֶּר 2024).