CHAVE DIY EM UM TRANSISTOR DE EFEITO DE CAMPO

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Talvez até uma pessoa longe da eletrônica tenha ouvido falar que existe um elemento como um relé. O relé eletromagnético mais simples contém um eletroímã; quando uma tensão é aplicada a ele, outros dois contatos são fechados. Usando um relé, podemos alternar uma carga bastante poderosa, aplicando ou vice-versa, removendo a tensão dos contatos de controle. Os relés mais usados controlados por 12 volts. Também existem relés para tensão de 3, 5, 24 volts.

No entanto, é possível alternar uma carga poderosa, não apenas com um relé. Recentemente, transistores de efeito de campo poderosos se espalharam. Um de seus principais objetivos é trabalhar no modo de chave, ou seja, o transistor está fechado ou totalmente aberto quando a resistência da transição Stoke - Source é praticamente zero. Você pode abrir o transistor de efeito de campo aplicando tensão ao portão em relação à sua fonte. Você pode comparar a operação da chave no transistor de efeito de campo com a operação do relé - eles aplicaram tensão no portão, o transistor foi aberto, o circuito fechado. Eles removeram a tensão do obturador - o circuito foi aberto, a carga é desenergizada.
Ao mesmo tempo, a chave no transistor de efeito de campo tem algumas vantagens sobre o relé, como:

Ótima durabilidade. Frequentemente, os relés falham devido à presença de peças em movimento mecânico, enquanto o transistor, sob as condições operacionais corretas, tem uma vida útil muito mais longa.
Rentabilidade. A bobina do relé consome corrente e, às vezes, é muito significativa. O portão do transistor consome corrente apenas no momento de fornecer tensão a ele, então praticamente não consome corrente.
Sem cliques ao alternar.

Esquema

O diagrama de chaves para o transistor de efeito de campo é apresentado abaixo:

O resistor R1 nele é limitador de corrente, é necessário para reduzir a corrente consumida pelo portão no momento da abertura, sem ele o transistor pode falhar. O valor desse resistor pode ser facilmente alterado em uma ampla faixa, de 10 a 100 Ohms, isso não afetará a operação do circuito.
O resistor R2 puxa a porta para a fonte, equalizando seus potenciais quando nenhuma tensão é aplicada à porta. Sem ele, o obturador permanecerá "suspenso no ar" e o transistor não pode ser garantido para fechar. O valor desse resistor também pode ser alterado em uma ampla faixa - de 1 a 10 kOhm.
O transistor T1 é um transistor de efeito de campo de canal N. Ele deve ser selecionado com base na energia consumida pela carga e na magnitude da tensão de controle. Se for menor que 7 volts, você deve usar o chamado transistor de efeito de campo "lógico", que abre de maneira confiável a partir de uma tensão de 3,3 - 5 volts. Eles podem ser encontrados nas placas-mãe dos computadores. Se a tensão de controle estiver entre 7 e 15 volts, você pode usar um transistor de efeito de campo "convencional", por exemplo, IRF630, IRF730, IRF540 ou qualquer outro similar. Nesse caso, deve-se prestar atenção a uma característica como resistência de canal aberto. Os transistores não são perfeitos e, mesmo no estado aberto, a resistência da transição Stoke - Source não é igual a zero. Na maioria das vezes, isso equivale a centésimos de Ohm, o que não é absolutamente crítico ao alternar uma carga de baixa potência, mas muito significativamente em altas correntes. Portanto, para reduzir a queda de tensão no transistor e, consequentemente, reduzir seu aquecimento, é necessário escolher um transistor com a menor resistência de canal aberto.
"N" no diagrama é algum tipo de carga.
A desvantagem da chave no transistor é que ele só pode funcionar em circuitos DC, porque a corrente passa apenas do estoque para a fonte.

Produção de uma chave em um transistor de efeito de campo

Um circuito tão simples também pode ser montado por montagem na parede, mas eu decidi fazer uma placa de circuito impresso em miniatura usando a tecnologia laser-iron (LUT). O procedimento é o seguinte:
1) Recortamos um pedaço de PCB adequado para as dimensões da placa de circuito impresso, limpamos com lixa fina e desengorduramos com álcool ou solvente.

2) Em um papel especial de transferência térmica, imprimimos uma placa de circuito impresso. Você pode usar papel de revista brilhante ou papel vegetal. A densidade do toner na impressora deve estar definida no máximo.

3) Transfira o padrão do papel para o textolite usando um ferro de passar. Nesse caso, ele deve ser controlado para que o pedaço de papel com o padrão não se desloque em relação ao PCB. O tempo de aquecimento depende da temperatura do ferro e fica dentro de 30 a 90 segundos.

4) Como resultado, uma imagem de faixas na imagem espelhada aparece no texto textual. Se o toner em alguns locais não aderir bem à placa do futuro, você poderá corrigir as manchas com a ajuda do esmalte feminino.

5) Em seguida, colocamos o textolite gravado. Existem muitas maneiras de fazer uma solução de gravação: eu uso uma mistura de ácido cítrico, sal e peróxido de hidrogênio.

Após a gravação, o quadro assume a seguinte forma:

6) Em seguida, é necessário remover o toner da PCB, a maneira mais fácil de fazer isso é usar o removedor de esmalte. Você pode usar acetona e outros solventes semelhantes, usei um solvente de óleo.

7) A caixa é pequena - agora resta fazer furos nos lugares certos e papelão. Depois disso, assume este formulário:

A placa está pronta para soldar peças nela. Apenas dois resistores e um transistor são necessários.

Existem dois contatos na placa para fornecer tensão de controle a eles, dois contatos para conectar a fonte que fornece a carga e dois contatos para conectar a própria carga. Uma placa com peças soldadas fica assim:

Como carga para verificar a operação do circuito, peguei dois resistores potentes de 100 Ohm conectados em paralelo.

Planejo usar o dispositivo em conjunto com um sensor de umidade (placa em segundo plano). É dele que a tensão de controle de 12 volts chega ao circuito principal. Testes mostraram que a chave do transistor funciona muito bem fornecendo tensão à carga. A queda de tensão no transistor foi de 0,07 volts, o que não é crítico neste caso. O aquecimento do transistor não é observado mesmo com a operação constante do circuito. Montagem bem sucedida!