Diseño de seguridad en el detector de red

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He diseñado un detector de red simple que dibujé a continuación. La teoría de la operación es bastante simple. Se utiliza un condensador para reducir la corriente de modo que mi optoacoplador pueda funcionar (representado por el LED a continuación). Con LTSpice, obtengo una buena onda sinusoidal a 60Hz con ~ 3.5mA. He omitido el otro lado de mi opto por simplicidad. Ahora estoy interesado en hacer un análisis de seguridad.

Lo primero que me viene a la mente es agregar una resistencia alta en paralelo con el capacitor para reducir el riesgo de que alguien se descargue del capacitor, pero lo he omitido a propósito porque quemaría mucho calor y, en última instancia, puedo poner todo esto en un lugar donde ningún dedo debería alcanzarlo. El fusible debería protegerme contra el caso donde el capacitor falla con un cortocircuito. Un circuito abierto simplemente fallaría muy bien. ¿Alguna otra idea que pueda haber pasado por alto en mi diseño de seguridad?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta ti_chris

2 respuestas

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Lo primero que me viene a la mente es agregar una resistencia alta en paralelo con el capacitor para reducir el riesgo de que alguien se descargue del capacitor, pero lo he omitido a propósito porque quemaría mucho calor y, en última instancia, puedo poner todo esto en un lugar donde ningún dedo debería alcanzarlo.

Mala idea. Si este es un dispositivo enchufable (que no está conectado permanentemente a la red eléctrica), cualquiera puede tocar las dos clavijas del enchufe y obtener una descarga del capacitor. Y en cualquier caso, una resistencia de 1 MΩ, que descargaría el condensador en una fracción de segundo, solo disiparía 15 mW a 120 VCA en funcionamiento normal. (Preste atención a la tensión nominal de esta resistencia; use varias resistencias en serie si es necesario).

Segundo, como señaló Transistor en los comentarios, el condensador limita la corriente a 60 Hz , pero tiene poco efecto en las frecuencias más altas, incluidas las producidas durante el encendido, así como los transitorios rápidos. en la línea causada por rayos cercanos, el cambio de otros equipos, etc. Tales corrientes podrían quemar su fusible, pero no antes de destruir su LED.

Entonces, como mínimo, sugeriría:

  • Agregue la resistencia de 1MΩ en paralelo con el capacitor
  • Eleve la resistencia en serie (R1) a 10kΩ (se disipará aproximadamente 130 mW en funcionamiento normal)
  • Aumente el valor de la capacitancia (C1) a 100 nF para compensar el aumento de la caída en R1.
respondido por el Dave Tweed
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Esto es algo así como lo que hice en 1975 como un graduado "verde". (Lo que nos llamaron).

Rápidamente leí todas las Mil Stds en las características de los componentes pasivos para disipar el título. (Plástico X vs Y clasificado, cerámica, NPO vs XR7, electrolitos, ferrita, cristales, etc.)

    • Tome nota de que el 1M actúa como una válvula de purga nominal de 250 V y el 1K que actúa como fusible y solo se clasificó para aproximadamente 4x Vpeak inductivo 100us transitorio y aproximadamente 3kV de línea eléctrica transitoria o PLT (1 ~ 10us).
    • La fuga de la superficie es crítica con un espacio de aire de 2.5 a 3 mm entre CA y CC onm FR4 (G10 en ese entonces)

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una tapa X es una tapa de película plástica nominal de línea a línea que no se corta, pero usé R como fusible.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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