polarización inversa del transistor - AC

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Estoy trabajando en un proyecto que requiere activar un relé de 24V con un IO de 3.3V. Para proporcionar un aislamiento adecuado, he añadido una etapa de Opto-aislador.

Para aumentar la capacidad de salida actual, agregué un interruptor de transistor NPN y lo controlé utilizando la salida del aislador óptico.

El problema principal que encontré en el pasado (el uso exclusivo del optoaislador para controlar el relé) es que la salida se conecta accidentalmente a la fuente de alimentación de 120 V CA que potencialmente hace explotar el optoaislante.

Tengo las siguientes preguntas relacionadas con el concepto de protección contra sobretensiones:

  1. El voltaje de ruptura inverso (VEBO) del transistor es de 6 V, incluso si uso un diodo de protección contra sobretensión, el Emisor observará al menos -25 V en la aplicación de CA (si Zener tiene una clasificación de 25 V), en este caso, cómo ¿Puedo asegurarme de que el interruptor del transistor tolerará la polarización inversa (al agregar componentes de adición)?

  2. ¿Se puede utilizar algún otro método para proporcionar el aislamiento con una protección de 120 VCA?

Aquí está el circuito-

Hoja de datos del transistor: enlace

Las opciones A y B se pueden usar para activar el interruptor Transistor

Especificación de relé:

El relé que estoy usando es Omron -G7SA-2A2B, clasificado 24V, resistencia de la bobina 1600 ohm, Min vol = 75% de nominal 24V, Max Vol = 110% de nominal 24V

El circuito es para el caso de falla cuando la salida nominal de 24 V / 80mA se conecta a la fuente de alimentación de 120V. En este caso, la salida del transistor obtiene +/- 120V.

    
pregunta Kunal Sonone

1 respuesta

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Tienes un montón de problemas con tu diseño.

Figura1.

  1. Estáalimentando21Venunasalidademicrocontroladorde3.3V.Amenosquetengasalidasdecolectorabiertodealtovoltaje,estonoterminarábien.

Figura2.Elproblemaessimilaraeste Fallo del lado alto . Los diodos de protección interna conducirán y el LED se iluminará continuamente. Los diodos de protección interna pueden quemarse y luego la etapa de salida se sobrecargará y fallará.

  1. La opción de conexión A alimentará un 'alto' permanente a la base del transistor. Todos los circuitos a la izquierda se vuelven irrelevantes.
  

El problema principal que encontré en el pasado (el uso exclusivo del optoaislador para controlar el relé) es que la salida se conecta accidentalmente a la fuente de alimentación de 120 VCA ...

  1. Parece que resolvió el problema "accidentalmente" al conectarlo permanentemente a la fuente de 120 V, 60 Hz. Como se muestra, está alimentando 120 V CA a su circuito, el transistor, la resistencia de 100k y posiblemente la espalda. en el suministro. Esto no es correcto y debe ser rediseñado.

  2. Está mostrando su suministro de 120 V con referencia a tierra. Deberías mostrarlo con una referencia neutral. Puede llamar a esta tierra o GND y usar el símbolo GND (un triángulo como en mi Figura 2) y reservar el símbolo de "tierra" para la tierra principal.

Fijos

  1. Alimente el opto-LED desde el riel de alimentación de 3.3 V. El voltaje hacia adelante, V f es de solo 1.4 V, por lo que tiene mucho espacio para la cabeza.
  2. Un relé de estado sólido (SSR) es una solución disponible para reemplazar el resto del circuito y le ahorrará muchos problemas. Debe seleccionar uno que funcione con una entrada de 3 V y manejar 120 V CA a la corriente que necesite. (Sobre-especifique la calificación actual del margen de seguridad).
  3. Si debe rodar su propio circuito, reemplace su optoaislador con un opto-triac. Encontrarás muchos ejemplos en una búsqueda web.

De los comentarios:

  

Quiero cambiar el relé de 24 V, pero para que el circuito sea seguro, quiero agregar algún tipo de protección que pueda evitar daños en el circuito interno debido a la conexión de suministro de 120 V. En otras palabras, salida nominal de -24 V con protección de 120 V.

Este es un requisito muy extraño. Como lo ha dibujado, el suministro de 120 V probablemente tendrá suficiente energía para destruir sus dispositivos de protección y luego destruir el resto del circuito. Protegemos contra este tipo de fallas eligiendo componentes y cableado correctamente diseñados y de buena calidad.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 3. Un relé o SSR aísla adecuadamente el microcontrolador de la red.

    
respondido por el Transistor

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