Tecla de transistor de efecto de campo

Quizás incluso una persona lejos de la electrónica haya escuchado que existe un elemento como un relé. El relé electromagnético más simple contiene un electroimán, cuando se le aplica un voltaje, los otros dos contactos están cerrados. Usando un relé, podemos cambiar una carga bastante potente, aplicando o viceversa, eliminando el voltaje de los contactos de control. Los relés más utilizados controlados por 12 voltios. También hay relés para un voltaje de 3, 5, 24 voltios.

Sin embargo, cambiar una carga potente es posible no solo con un relé. Recientemente, los poderosos transistores de efecto de campo se han generalizado. Uno de sus propósitos principales es trabajar en modo clave, es decir el transistor está cerrado o completamente abierto cuando la resistencia de la transición Stoke - Fuente es prácticamente cero. Puede abrir el transistor de efecto de campo aplicando voltaje a la puerta en relación con su fuente. Puede comparar el funcionamiento de la tecla en el transistor de efecto de campo con el funcionamiento del relé: aplicaron voltaje a la puerta, el transistor se abrió y el circuito se cerró. Quitaron el voltaje del obturador: el circuito se abrió, la carga se desenergizó.

Al mismo tiempo, la clave en el transistor de efecto de campo tiene algunas ventajas sobre el relé, como:

  • Gran durabilidad. Muy a menudo, los relés fallan debido a la presencia de partes mecánicamente móviles, mientras que el transistor, en las condiciones de funcionamiento adecuadas, tiene una vida útil mucho más larga.

  • Rentabilidad La bobina del relé consume corriente y, a veces, es muy significativa. La puerta del transistor consume corriente solo en el momento de suministrarle voltaje, luego prácticamente no consume corriente.

  • Sin clics al cambiar.

Esquema

El diagrama clave para el transistor de efecto de campo se presenta a continuación:

La resistencia R1 que contiene es limitante de corriente, es necesaria para reducir la corriente consumida por la puerta al momento de la apertura, sin ella el transistor puede fallar. El valor de esta resistencia se puede cambiar fácilmente en un amplio rango, de 10 a 100 ohmios, esto no afectará el funcionamiento del circuito.

La resistencia R2 atrae la puerta hacia la fuente, igualando así sus potenciales cuando no se aplica voltaje a la puerta. Sin ella, el obturador permanecerá "colgando en el aire" y el transistor no podrá cerrarse garantizado. El valor de esta resistencia también se puede cambiar en un amplio rango, de 1 a 10 kOhm.

El transistor T1 es un transistor de efecto de campo de canal N. Debe seleccionarse en función de la potencia consumida por la carga y la magnitud de la tensión de control. Si es inferior a 7 voltios, debe tomar el llamado transistor de efecto de campo "lógico", que se abre de manera confiable desde un voltaje de 3.3 a 5 voltios. Se pueden encontrar en las placas base de la computadora. Si el voltaje de control se encuentra dentro de 7-15 voltios, puede tomar un transistor de efecto de campo "convencional", por ejemplo, IRF630, IRF730, IRF540 o cualquier otro similar. En este caso, se debe prestar atención a una característica como la resistencia de canal abierto. Los transistores no son perfectos, e incluso en estado abierto, la resistencia de la transición Stoke - Fuente no es igual a cero. Muy a menudo, equivale a centésimas de Ohm, lo cual no es absolutamente crítico cuando se cambia una carga de baja potencia, pero muy significativamente a altas corrientes. Por lo tanto, para reducir la caída de voltaje a través del transistor y, en consecuencia, reducir su calentamiento, es necesario elegir un transistor con la resistencia de canal abierto más baja.

"N" en el diagrama es algún tipo de carga.

La desventaja de la clave en el transistor es que solo puede funcionar en circuitos de CC, porque la corriente solo va de la fuente a la fuente.

Producción de una clave en un transistor de efecto de campo

Un circuito tan simple también puede ensamblarse mediante montaje en pared, pero decidí hacer una placa de circuito impreso en miniatura utilizando la tecnología de hierro láser (LUT). El procedimiento es el siguiente:

1) Cortamos una pieza de PCB adecuada para las dimensiones de la placa de circuito impreso, la limpiamos con papel de lija fino y la desengrasamos con alcohol o disolvente.

2) En un papel especial de transferencia térmica imprimimos una placa de circuito impreso. Puede usar papel de revista brillante o papel de calco. La densidad del tóner en la impresora debe establecerse al máximo.

3) Transfiera el patrón de papel a textolita con una plancha. En este caso, debe controlarse para que el trozo de papel con el patrón no se mueva en relación con la PCB. El tiempo de calentamiento depende de la temperatura de la plancha y se encuentra entre 30 y 90 segundos.

4) Como resultado, aparece una imagen de pistas en imagen espejo en la textolita. Si el tóner en algunos lugares no se adhiere bien a la futura placa, puede reparar las imperfecciones con la ayuda del esmalte de uñas para mujeres.

5) A continuación, colocamos la textolita grabada. Hay muchas maneras de hacer una solución de grabado; yo uso una mezcla de ácido cítrico, sal y peróxido de hidrógeno.

Después del grabado, el tablero toma la siguiente forma:

6) Entonces es necesario quitar el tóner de la PCB, la forma más fácil de hacerlo es usar quitaesmalte. Puedes usar acetona y otros solventes similares, yo usé un solvente de aceite.

7) El caso es pequeño: ahora queda perforar agujeros en los lugares correctos y en el estaño. Después de eso, toma esta forma:

La placa está lista para soldar piezas en ella. Solo se requieren dos resistencias y un transistor.

Hay dos contactos en el tablero para suministrarles voltaje de control, dos contactos para conectar la fuente que suministra la carga y dos contactos para conectar la carga. Una placa con partes soldadas se ve así:

Como carga para verificar el funcionamiento del circuito, tomé dos poderosas resistencias de 100 Ohm conectadas en paralelo.

Planeo usar el dispositivo junto con un sensor de humedad (placa en el fondo). Es de él que el voltaje de control de 12 voltios llega al circuito clave. Las pruebas han demostrado que el interruptor del transistor funciona muy bien al suministrar voltaje a la carga. La caída de voltaje a través del transistor fue de 0.07 voltios, lo que no es crítico en este caso. El calentamiento del transistor no se observa incluso con un funcionamiento constante del circuito. Asamblea exitosa!

Descargar placa y circuito:

plata.zip [4.93 Kb] (descargas: 806)