¿Es seguro este detector de línea?

Empecemos analizando lo que has diseñado.

Voy a ignorar C1 por el momento.

1. Para mantener baja la entrada del disparador Schmidt se requiere que el opto se hunda 3.3 mA, se puede ignorar la corriente de bajada de la compuerta.
2. La relación de transferencia para el opto es de aproximadamente 20% como mínimo, por lo que necesita un mínimo de 5 * 3.3 mA o aproximadamente 17 mA a través de los LED.
3. Con los resistores que eligió para la entrada, esto requeriría un mínimo de 3210 * 0.017 o aproximadamente 57V (55 + LED Vf = 1.7max) para suministrar la corriente. El voltaje en la unión de R3, R1 será de aproximadamente 10.5V.
4. El TVS conducirá a aproximadamente 31.5 V como mínimo, en ese punto, la corriente a través del LED sería de aproximadamente 59 mA y la tensión de entrada tendría que ser de aproximadamente 189V. El pico del ciclo de alimentación de CA es de solo 170 V, por lo que el TVS claramente nunca conducirá con su diseño. Por supuesto, nunca alcanzará el nivel de 59 mA en el LED, solo obtendrá un máximo de 52 mA.

Actualización: La hoja de datos de TVS muestra que el valor que utilizó (28.2V) es el valor más grande donde el TVS NO lo hará . El valor donde el TVS comienza a conducir (1mA es el umbral) está entre 31.4 y 34.7V. Usé 31.5V por conveniencia, podría regresar y considerar el mejor caso a 31.4V. Sin embargo, si considera los dispositivos de caso más desfavorable a 34.7 V a 1 mA, entonces tiene una discrepancia aún mayor en el voltaje de entrada requerido para hacer que el dispositivo se comporte. Cuento. Los televisores en el circuito tal como están diseñados no funcionan, nunca realizarán.

ComoDavesugirió,puedeaumentarelvalordeR2parareducirlacorrientedesumiderodesaliday,porlotanto,disminuirlacorrientedeentradarequerida,peroamenorcorrientedeentrada,elCTRtambiéndisminuye.Dela hoja de datos LTV-814 puede ver que a medida que reduce la entrada actual, el CTR cae en picado.

Puedeverloanterior,los17mArequeridosporsudiseñosonidealesparamaximizarelCTR,aunquedebediseñarunCTRmínimodel20%paralapropagacióndedispositivos.
SiusalasugerenciadeDaveyusaun10KOhmparaR2(unacargade500uA),mientrasestoreduceelrequisitodecorrientedeentrada,puedeverlascaídasdeCTRysimiralaFig3enlahojadedatos,elVCE(sat)aumenta,loquesignificaquepuedenotiredelaentradadelapuertaaunnivelbajo.
Siconfiguralacorrientedeentradaen5mA,elCTRsehareducidoenun25%.Siseredujolacorrientedeentradaa1mA,elCTRsehareducidoencasiun70%.

MisugerenciaseríarestablecerlarelacióndeR3,R1paraque,alrequisitodecorrientemínimadelLEDdeentrada,elTVSestéapuntoderealizar.
Simantienelacorrientedeentradaa17mA,estosignificaríaconfigurarR1a1,8KOhmyR3a1,5KOhm.Dupliqueestosvaloresydejaríacaerlacorrientea8.5mAynosugeriríairpordebajodeeso.

LoúltimoamencionareselvalordeC1.Lasalidaoptonoactúacomountransistornormal,actúamáscomounafuentedeCC.Estosecomplicaporelhechodequelaunidaddeentradaesunaondasinusoidal,aunqueahoralaentradaseestárecortandocorrectamente,elLEDseestáactivandoconunatensión/corrienteconstanteunavezqueelTVSconduce.

ElvalorC1requeridoserámáspequeñodeloqueimaginas(tedejarétrabajaresevalor)yaquelacorrientedelcolectorestálimitadaaunvaloresencialmentefijodebidoalaformaenquefuncionaelopto.Imaginequetodoslosdispositivosqueusasonmejoresqueenelpeordeloscasos(mejorque20%CTR).Esposiblequepuedahundir2o3veceslacorrienterequeridaporR2.Sinembargo,estotodavíaresultaráenuntiempodecargalentoparaC1.

Update_2:

Sideseajugarconlosvaloresdelaresistenciafrontal,puedeusarelsiguienteesquema,quesepuedesimular.HealteradolosvaloresZenerparaquefuncione,yaquenohayTVSeneleditordeesquemas.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Note la cantidad de energía que R3 necesita para disipar:

$$ \ frac {V_ {RMS} ^ 2} {R} = \ frac {90 ^ 2 V} {2700 \ Omega} = 3 W $$

33 mA es bastante más de lo que necesita para operar el optoacoplador. Probablemente bastaría con 5 mA, por lo tanto, aumente R3 a 18 kΩ y solo necesita disipar 450 mW. Utilice una unidad de 1W. Además, puede aumentar el valor de R1 a aproximadamente 4700 Ω

Incluso con una relación de transferencia de corriente en el peor de los casos de 0.2, esto aún le da una corriente de bajada de 1 mA (RMS) en la salida. Eleve R2 a aproximadamente 10 kΩ para obtener un mínimo confiable en la entrada al inversor.

Aparte de esto, la mayoría de las personas conectan C1 entre la señal y la tierra (en lugar de Vcc), pero realmente no hay mucha diferencia.

Como se ha mencionado, reduzca la corriente del LED al mínimo requerido (más un poco de espacio para la cabeza).

Encontraría la resistencia total requerida, ignorando los televisores. Luego divida ese valor de resistencia por la mitad e instale el valor apropiado de TVS en el punto medio de las dos resistencias.

Dividir las resistencias a la mitad permite que la disipación se comparta entre las dos resistencias, lo que permite que cada una tenga una clasificación de potencia más baja.

También preste atención a la tensión nominal máxima de las resistencias. De nuevo, al dividir la resistencia total requerida en dos resistencias también se divide la caída de voltaje entre esas resistencias.

Hacer que el circuito construido sea seguro también depende de la distribución de los componentes y el cableado (o las trazas de PCB). Asegurarse de que el lado de la línea y el lado aislado estén verdaderamente separados.