La hoja de datos nos da una pista:
Figura1.Tengaencuentaquelacorrientedeentradaylaimpedanciacambianconlafrecuencia.
Dadoquetantolacorrientedeentradacomolaimpedanciacambianconlafrecuencia,estosignificaquehayuncomponentereactivoenlaentradayesedebeserelprimercondensador.Estáhaciendolamayorpartedelacaídadevoltajeylaresistenciaparalelaestáahíparaproporcionarunarutadedescarga.
- \$Z_{50}=\frac{V}{I}=\frac{100}{8.5m}=11.7\\mathrm{k\Omega}\$.
- \$Z_{60}=\frac{V}{I}=\frac{100}{10m}=10\\mathrm{k\Omega}\$.
Estosnúmerosestánalgoendesacuerdoconlascifrasdeimpedanciadeentrada,perosonelordendemagnitudcorrectoylasproporcionessoncorrectas.
Desde\$Z_C=\frac{1}{2\pifC}\$esperaríamosquesielcondensadorformaralamayorpartedelaimpedanciadeentrada,larelacióndeimpedanciassea\$\frac{Z_{50}}{Z_{60}}=\frac{2\pi60C}{2\pi50C}=\frac{6}{5}=1.2\$.Enrealidadfuncionaen\$\frac{11.7}{10}=1.17\$,queeslosuficientementecerca.Podemosignorarlaotraresistenciadelaserie.
Podemosestimarelvalorcomo\$C=\frac{1}{2\pifZ}=\frac{1}{2\pi60\cdot10k}=0.83\\mathrm{\muF}\$.
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Figura 2. Circuito equivalente.
Tenga en cuenta que en la Figura 2 ahora tiene la mitad de 120 V CA a la izquierda del condensador, por lo que efectivamente solo tiene 60 V CA en la entrada. Esto no es suficiente para encender de manera confiable el optoaislador.
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Figura 3. Adición de R1 para permitir que C1 se descargue
Como han señalado otros en los comentarios, sin R1, D3 carga el lado izquierdo de C1 y no tiene una ruta de descarga, por lo que el siguiente semiciclo positivo no puede bombear más corriente. La adición de R1 descarga C1 cuando el voltaje cae y le permite aceptar más corriente en el próximo semiciclo.
Figura4.Elfiltrodepasobajoenlaentradalógica.
TengaencuentaqueenelladológicodeloptoaisladorhayunfiltroRCdepasobajo.Estoesloqueestámanteniendosuentrada"en". Calculo que esto también está justo al borde de trabajar con la tensión de entrada reducida causada por la rectificación de media onda. Es posible que no vea el parpadeo del LED, pero puede encontrar que el programa falla de forma intermitente si la entrada del lado lógico cae por debajo del umbral para una exploración o más.
Podría pasar mucho tiempo depurando esto si no estuviera al tanto de los aspectos internos. Podría valer la pena lanzar la entrada con un temporizador de retardo de apagado de 200 ms en el programa.
Posibles soluciones para aumentar la confiabilidad:
He pensado en esto de la noche a la mañana y no creo que haya una solución "correcta", pero a menudo pienso que gran parte de la ingeniería está encontrando la solución "la peor de todas".
- El primer pensamiento cuando se enfrenta al aumento de la salida de una señal rectificada de media onda es agregar un condensador de suavizado a la salida (como lo haría una fuente de alimentación). Esto no funcionará en este caso, ya que entonces estaríamos alimentando CC a la entrada de CA y el capacitor lo bloquearía.
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Figura 5. Uso de un relé de 110 V CC para amortiguar la señal.
- Una segunda opción sería usar un relé. Un relé de 110 V CC como Finder 46.52. 9.110.5000T presenta una buena carga de alta resistencia para el sensor. Con este ejemplo, una constante de tiempo de 24 ms promediaría el voltaje suficiente para proporcionar 110 V CC. Un condensador con una clasificación adecuada de 470 nF haría esto.
Figura 6. Voltaje de la bobina con condensador de filtro en suministro de 60 Hz (para su comodidad).
Creo que esta es la opción confiable más simple. El tiempo de retardo agregado por C1 es corto y repetible. No hay componentes generadores de calor que no sean la bobina de relé y todo está disponible. Asegúrese de que el voltaje máximo del capacitor es > 200 V DC.
