Выбор выходного тока оптопары
Добрый вечер!
Есть твердотельное реле (AQH1213), коммутирующее нагрузку 220В при помощи 5В (Ардуино).
Напряжение изоляции между низковольтной и высоковольтной цепями в данном реле составляет 5кВ.
Стоит задача обеспечить дополнительную развязку этого реле и контакта контроллера.
Для этих целей я планирую использовать оптопару.
Характеристики светодиода твердотельного реле:
Прямой ток: 50mA
Пиковый прямой ток: 1А
Обратное напряжение: 6В
Рекомендуемый входной ток на светодиод: 15-25mA
Между реле и контроллером стоит токоограничивающий резистор номиналом 300 Ом.
На какой выходной ток стоит подбирать оптопару в моем случае?
Изначально были сомнения в плане большой величины пикового тока твердотельного реле (1А). С таким максимальным током оптопары требуют напряжение питания > 5В, что не подходит в моем случае, так как все управляющие цепи имеют 5В.
Токоограничивающий резистор должен явно снизить эти показатели, но я не знаю на сколько именно.
Применив закон ома (U = 5В, R = 300) я получил очень низкое значение тока 0.016A, верно ли это? Если верно, то скорее всего не учитывает максимальный прямой ток.
Изменено 23 октября 2019 пользователем Glebiys
Я работал с аналогичными мелкими твердотельное реле, импортными и нашими. Полевики на выходе полностью открываются при токе через светодиод 1-1,3 мА, падение на светодиоде около 1 вольта. Выбор тока через светодиод в обычных оптронах надо делать по графику CTR (коэффициент передачи по току). На выходе обычного оптрона стоит биполярный транзистор, ток коллектора которого зависит от тока базы. Если ток через выходной транзистор превышает пару мА, то освещенность базового слоя в транзисторе надо увеличивать. В документации данных по току выходного транзистора обычно нет, поэтому нужно в реале проверять какой ток светодиода даст требуемый ток в выходном транзисторе. Оптроны типа 817 ток на выходе 10 мА выдадут конечно, но при огромном токе через светодиод. Если оптрон включает обмотку реле, то реле с малым током, например, 5 мА, это реле >48V, можно поставить. Для тока на выходе оптрона более 5 мА надо ставить ключ. С ключём любой оптрон будет работать с небольшим током через светик. Максимальный ток 50 мА через светик пропускать нельзя, полагаю, что это ускорит деградацию оптрона и сильно снизит надежность девайса. Если выходной транзистор насыщается при паре мА через светик, то на хрена давать 50 мА?
Это выглядит так:
IO контроллера подает логический сигнал на вход оптопары.
Оптопара подает развязанное через DC/DC преобразователь питание на управляющий электрод твердотельного реле (AQH1213).
Твердотельное реле коммутирует катушку реле.
На управляющем электроде твердотельного реле стоит резистор номиналом 300 Ом. Значит он должен снизить потребляемый ток до 16мА вместо 50мА.
Исходя из этого выход оптопары должен выдавать эти 16мА. Чтобы он не работал на пределе, мы можем выбрать выходной ток оптопары 40-50мА.
На входе оптопары также необходимо подключить токоограничивающий резистор для светодиода.
Верно?
P.s в плане вопросов про изоляцию. Я понимаю, что это число приличное (5кВ). Но не лучше ли, чтобы в случае чего, оптопара все же защитила контроллер? Где нибудь используют несколько ступеней опторазвязки?
Изменено 24 октября 2019 пользователем Glebiys Изменено 23 октября 2019 пользователем boris_ka
. Я понимаю, что это число приличное (5кВ). Но не лучше ли, чтобы в случае чего, оптопара все же защитила контроллер?
Нет, не лучше. Это будет снижением надежности схемы, а выигрыша ровно никакого. Боишься, что может прострелить сквозь изоляцию, поставь снабберы на ногу МК. Ну и плату надо делать в соответствии с правилами. А это, как минимум, прорези в текстолите под реле и оптопарой (опять же, нахрена оптопара, если есть такие же мелкие оптореле?), иначе хоть 10 ступеней сделай, толку будет ноль. Лучше озаботься защитой ардуйни от помех, путем изготовления нормальной платы для МК.
Вместо снаббера была идея поставить TVS диод, быстродействующий предохранитель и тонкую дорожку на плате. GND подключено к PE, что должно ускорить время отключения цепи.
Изменено 24 октября 2019 пользователем Glebiys
Do'stlaringiz bilan baham: |