Выбор выходного тока оптопары

[Glebiys]

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:

1. Прямой ток: 50mA
2. Пиковый прямой ток: 1А
3. Обратное напряжение: 6В
4. 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

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

1 час назад, Glebiys сказал:

обеспечить дополнительную развязку

Зачем??? 2,5 кВ - это напряжение развязки по ГОСТу для МЕДИЦИНСКИХ устройств, ТБ для которых намного жестче, чем для промышленных (1,5 кВ). А у Вас целых 5 кВ.

Псевдопроблема...

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[boris_ka]

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?   

Изменено 23 октября, 2019 пользователем boris_ka

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[BARS_]

3 часа назад, Glebiys сказал:

Стоит задача обеспечить дополнительную развязку этого реле и контакта контроллера.

Нахрена?

 

3 часа назад, Glebiys сказал:

планирую использовать оптопару.

Аналогичный вопрос. Уж если и использовать, то оптореле.

[musa56]

13 часов назад, Glebiys сказал:

Для этих целей я планирую использовать оптопару.

Не забывайте что выход оптопары тоже нужно чем то запитывать и оно тоже должно держать повышеное напряжение согласно вашим желаниям

[Glebiys]

7 часов назад, musa56 сказал:

Не забывайте что выход оптопары тоже нужно чем то запитывать и оно тоже должно держать повышеное напряжение согласно вашим желаниям

Для этого будет стоять изолированный DC/DC преобразователь.

[Glebiys]

18 часов назад, boris_ka сказал:

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:

1. IO контроллера подает логический сигнал на вход оптопары.
2. Оптопара подает развязанное через DC/DC преобразователь питание на управляющий электрод твердотельного реле (AQH1213).
3. 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

[BARS_]

15 минут назад, Glebiys сказал:

. 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.

[Glebiys]

19 минут назад, BARS_ сказал:

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

[boris_ka]

Только что, Glebiys сказал:

выход оптопары должен выдавать эти 16мА

То есть в исходном виде эти 16 мА давал контроллер?

[Glebiys]

2 минуты назад, boris_ka сказал:

То есть в исходном виде эти 16 мА давал контроллер?

Видимо да, пин расчитан до 40мА.

[musa56]

1 час назад, Glebiys сказал:

будет стоять изолированный DC/DC преобразователь.

Да у них тоже не бог весть какая развязка

[boris_ka]

Ширпотребный DC/DC для запитки твердотельного реле будет слабым местом. 817 оптрон имеет максимум CTR всего 135 при токе через светик 18 мА, он вообще не годится для тока 16 мА на выходе. Нужнен оптрон с бОльшим CTR при меньшем токе через светик. Максимальный CTR у оптронов с составным транзистором (дарлингтоном) на выходе, TLP627 например. 16 мА это большой ток для выхода оптрона и надо конкретный оптрон проверить на макете, какой ток через светик потребуется. Если выход оптрона в цепи 48V, например, то ток через светик потребуется больший, чем в цепи 5V.

 

Изменено 24 октября, 2019 пользователем boris_ka

[BARS_]

Блин, да нафига там оптрон? Есть же ОПТОРЕЛЕ. Те же PRAG и PRAB серии.

[musa56]

1 час назад, BARS_ сказал:

Те же PRAG и PRAB серии.

У них напряжение пробоя всего 1.5 кВ. А ему 5 кВ мало. Хочет дополнительно защититься.

[BARS_]

3 минуты назад, musa56 сказал:

У них напряжение пробоя всего 1.5 кВ

5КВ + 1,5КВ уже 6,5КВ. / предлагаю оптореле вместо оптопары. Да и защищаться он может сколько угодно, один фиг плату он правильно не сделает.