¿Se necesita un diodo de protección en un optoacoplador TRIAC y para qué?

¿Se requiere un diodo de protección de polaridad inversa a través de la ENTRADA de un optoaislador?

Resumen:

• Un diodo a menudo no se usa en la ubicación que se muestra PERO , protege contra condiciones extremas y cuesta muy poco su implementación, por lo que no es una idea terrible. Nunca he visto un diodo en esta ubicación en un circuito del "mundo real".

• El diodo protege contra los posibles efectos de los picos de conmutación del circuito de salida principales que se acoplan de forma capacitiva en el LED de entrada. Esto normalmente no es un problema.

• El diodo proporciona protección ESD (descarga electrostática) para el LED de entrada. Si esto es un problema depende de su aplicación. Una vez en el circuito, R1 proporciona una ruta de descarga de ESD y la ESD tendría que estar en un nivel en el que esto no proporcionara suficiente carga de protección, algo inusual pero posible.

• Casi cualquier diodo funcionará. Un 1N4148 (muy barato, muy disponible) sería una buena opción. Solo tiene que proteger el LED contra la tensión inversa.

Para el Sharp S108T01 & 2 optoacopladores, hoja de datos aquí en el circuito al final de la página 9, el diodo de protección D1 en la entrada no suele ser necesario pero no es una idea terrible. El costo es muy bajo y puede Ser útil en algunos casos.

son sensibles al daño de niveles bastante modestos de voltaje de polaridad inversa. Este diodo proporciona protección de voltaje inverso para el LED interno. En ese circuito no hay una gran posibilidad de que exista polaridad inversa, por lo que el diodo es un lujo. En la hoja de datos en la página 4, la clasificación de voltaje inverso del LED se muestra como 6 voltios. Esta es la tensión a la que puede dañarse, incluso sin flujo de corriente.

Su pensamiento puede ser que con una carga inductiva puede ocurrir un gran transitorio de voltaje en la salida y este podría acoplarse al diodo de entrada mediante un acoplamiento capacitivo. Algunos fabricantes de optoacopladores de aislamiento muy alto (HP / Avago es un buen ejemplo en casos seleccionados) pueden especificar la cantidad de acoplamiento entre entrada y salida, pero esto es raro. Por lo general, esto es de mayor interés con respecto a la entrada al acoplamiento de salida cuando tasas muy altas de cambio del voltaje en modo común en la entrada pueden provocar el disparo de la salida debido al acoplamiento capacitivo. (El modo común es cuando ambos conductores de entrada cambian juntos: el LED puede permanecer apagado durante todo el tiempo, pero ambos conductores pueden cambiar de, por ejemplo, 0V a 500V en un período corto).

El diodo proporciona protección ESD (descarga electrostática) para el LED de entrada. Si esto es un problema depende de su aplicación. La ESD generalmente proviene de los dedos aplicados de personas que no utilizan la conexión a tierra adecuada. Los LED son más susceptibles a este tipo de daño cuando tienen polarización inversa que casi cualquier otro componente copmmon. Sin embargo, una vez que el optoacoplador está en el circuito, R1 proporciona una ruta de descarga de ESD y la ESD tendría que estar en un nivel donde esto no proporcionara suficiente carga protectora, algo inusual pero posible.

Como guía, soy un diseñador razonablemente cuidadoso y conservador según la mayoría de los estándares (cuando no decido no ser por razones específicas :-)) y generalmente no lo consideraría necesario para incluir el diodo como se muestra. Sin embargo, dado que Murphy siempre está buscando oportunidades para destruir circuitos aparentemente seguros, si hubiera un componente de carga inductiva sustancial y especialmente si el optoaislador no estaba conmutado por cruce por cero (ya que este no lo está), entonces es probable que agregue el diodo

Otra posibilidad donde la polaridad inversa del diodo podría ocurrir es si se aplica polaridad inversa o CA a Vcc. Esto es extremadamente improbable en todos los circuitos excepto en los experimentales.

El diodo no es necesario. Russell tiene razón en que los LED son sensibles a la polarización inversa (solo pueden soportar unos pocos voltios), pero en este caso no es realmente necesario.
Claro, puede agregarlo para cualquier situación mala, pero coloca tubos de descarga de gas para proteger su línea de corriente alterna también?

editar (sobre la confiabilidad del producto, en respuesta a los comentarios de Russell)
Mencioné los tubos de gas exactamente porque no son muy usados , incluso si son el patrón oro . Lo que quise decir es que, incluso en la protección de circuitos, tienes que usar sentido común y no empezar a proteger todo con la idea de que, si no ayuda, tampoco duele. En el diseño de electrónica de consumo , esta es una parte básica de eficiencia de costos : no lo haga si no es necesario. Supongamos que agregar el diodo evitará 1 producto defectuoso en 10 000, entonces probablemente todavía no esté incluido. Otra falla puede ser causada en otro lugar en el circuito, que también podría haberse evitado al colocar otro componente de protección. Entonces, al final, debe aumentar el costo del producto en un 5% para evitar fallas de 0.1%. Esto simplemente no se hace en la electrónica de consumo. Para los productos críticos para la seguridad es una historia completamente diferente.