Actualmente estoy desarrollando un producto que tiene un relé SPDT simple que puede ser controlado por un operador. Para el usuario final, solo están disponibles los contactos comunes, normalmente abiertos y normalmente cerrados. El relé es accionado por circuitos en nuestro dispositivo, que tiene un diodo de retorno de retorno adecuado.
Recientemente tuvimos un problema con una de nuestras unidades prototipo en la que un técnico conectó el relé directamente a una carga inductiva, sin ningún tipo de supresión de tensión transitoria, lo que provocó que nuestras comunicaciones inalámbricas se desconectaran debido a la EMI, y probablemente también resultó en arcos de contacto.
Después de asegurarse de que el problema se debió a un pico inductivo, se resolvió rápidamente conectando un diodo de retorno de retorno adecuado a la carga.
Mientras en esta situación teníamos control sobre las cargas que estábamos conectando, esto me hizo darme cuenta de que no puedo confiar en que nuestros usuarios finales realmente instalarán dispositivos adecuados de supresión de voltaje transitorio cuando use nuestro producto con cargas inductivas, sin importar la cantidad de advertencias y esquemas de aplicaciones típicas que podemos ofrecer.
Ahora, obviamente, hay muchas soluciones para el aumento inductivo, pero el conjunto particular de situaciones en las que debe funcionar este dispositivo hace que sea muy difícil implementar TVS:
1) El relé es un relé SPDT de propósito general clasificado para 250VAC / 120VAC @ 10A o 30VDC 8A. Esto significa que los circuitos de TVS deben poder manejar tanto CA (red o no) como CC, y corrientes de hasta 10A. Esto hace que sea imposible encontrar un fusible PTC, ya que la mayoría no manejará el voltaje de la red, especialmente a 10A.
2) El dispositivo se instalará en lugares donde será imposible reemplazar algo, y la seguridad es una preocupación importante para nosotros. Si el cliente no instala un fusible y el relé falla en corto (lo que es raro, pero puede suceder), probablemente nos culparán. Esto también significa que no puedo usar MOV, tubos de descarga de gas o cualquier otro dispositivo de TVS con vida útil limitada.
3) Los dispositivos de TVS nunca deben fallar en corto, y si lo hacen, debo asegurarme de proteger la carga contra un cortocircuito como ese.
He intentado una simulación de una red de amortiguamiento RC, pero esto solo no hará nada con cargas inductivas lo suficientemente grandes. Además, usar condensadores más grandes significa más pérdidas cuando se trabaja con CA. Idealmente, 1nF daría suficiente impedancia (por encima de 1Mohm @ 50 / 60Hz) para hacer que cualquier pérdida sea insignificante.
Aquíestánlosresultadosdeunasimulaciónconunagrancargainductiva.Elcambiodelosvaloresdelaresistenciayelcondensadorsoloafectaeltiempoquetardanlasoscilacionesenestablecerseynoelpicodetensión,loqueseguramentemataráacualquierresistenciaocondensador,oarquearáloscontactos.
Losdispositivoszenback-to-backjuntoconunareddeamortiguadorRClimitanefectivamenteelpicodevoltaje,perocomotienenquebloquearelvoltajedelared,deberíanbloquearmásdeaprox.350V(voltajemáximodelared)hastaquecomenzaranaconducir,ymetemoquetodavíaesunpicolosuficientementealtocomoparamatarcualquiercomunicacióninalámbricacercanaconEMI.
Entonces, ¿estoy completamente desesperado en esta situación?
¿Hay otros dispositivos / técnicas de TVS que pueda usar en tal situación? Si es así, ¿puedo garantizar que no fallarán en corto, o al menos que podré proteger contra un dispositivo de TVS en cortocircuito?
¿O es solo un amortiguador RC realmente una buena solución para este problema? Si es así, ¿por qué? ¿Y cómo puedo seleccionar las partes apropiadas para esto?
Recuerde que no tengo acceso a la carga real y no puedo hacer suposiciones sobre cómo un usuario podría conectar la carga.