Como leio uma folha de dados para um relé de estado sólido?


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Estou procurando usar vários relés de estado sólido (12-18) para controlar um conjunto de válvulas de água (solenoides de 24V CA, corrente de retenção de 20ma, corrente de irrupção de 40ma) e estou tendo problemas para encontrar peças adequadas, provavelmente porque não entendo as folhas de dados que estou lendo muito bem.

A maioria dos SSRs de baixa corrente (<= 150mA) e de baixo custo (~ $ 1) que eu encontrei têm classificações máximas de "tensão de entrada para frente" na faixa de 1,0v-1,5v (veja aqui um exemplo típico). Isso significa simplesmente que eu preciso de um resistor de 38 ohm entre o meu MCU (3.3v) e o SSR?

O que significam as outras classificações, como estas:

  • Corrente de estado OFF de pico repetitivo (saída)
  • Tensão no estado ON (saída)
  • Corrente de retenção (saída)
  • Corrente mínima de disparo (transferência)

Eu suponho que a tensão no estado ON seja a tensão mínima necessária sobre a saída do SSR para ligar, portanto, a 24v, estou bem acima do mínimo, correto?

Corrente mínima de disparo e corrente de retenção são as quantidades de corrente na saída necessárias para ligar e manter o SSR ligado? A corrente não cairia a zero no cruzamento de tensão zero? Não sei ao certo o que essas classificações significam.

Respostas:


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Este tipo de opto-triac é usado principalmente em aplicações de tensão de rede. Devido às limitadas capacidades atuais, é frequentemente usado como um driver para um triac, que é o dispositivo de comutação real. Seus requisitos são modestos, portanto você não precisará disso e pode usar o opto-triac para mudar sua carga diretamente. O opto-triac é uma solução mais barata que um relé eletromecânico, portanto, à primeira vista, parece uma escolha melhor.
Uma diferença importante entre os interruptores eletrônicos e eletromecânicos, no entanto, é que os últimos têm uma resistência muito baixa, enquanto os primeiros sempre terão uma queda de tensão quando ligados. Essa é a tensão no estado mencionada na folha de dados. Isso pode ser de até 3V que, em uma aplicação de 230V, não importa muito, mas se a tensão de alimentação for de apenas 24V CA, isso será superior a 10%. Sua carga provavelmente funcionará em 21V, mas você

A corrente de pico repetitivo fora do estado é a corrente de fuga quando o triac é desligado. 2 A é um valor seguro. μ

A corrente de retenção é a corrente de carga mínima que o triac precisa permanecer quando o portão não é mais acionado. Para um triac médio, seus 20mA podem ser um pouco baixos, mas, novamente, os 3,5mA do opto-triac são um valor seguro. (Além disso, o portão será acionado continuamente, por isso é um ponto discutível. É importante em dimmers de quatro componentes , onde o diac dá um pulso para ligar o triac, após o que o triac é por si só.)

Depois, há a corrente mínima de disparo . Essa é a corrente mínima que você precisa fornecer ao LED para ligar o triac, e teremos que calcular o resistor em série de acordo.
Onde você conseguiu esse valor de 38 resistor? Você precisa das figuras 3 e 4 para calcular o valor do resistor de LED. A Figura 4 mostra que 10mA é um valor seguro e a Figura 3 mostra que a 10mA a tensão do LED será de 1,3V no máximo. Então R = 3,3 VΩR=3.3.V-1.3V10mUMA=200ΩΩΩ

Em conclusão, acho que esse opto-triac é uma boa escolha. Como alternativa, você pode dar uma olhada na série MOCxxx, por exemplo, o MOC3012 precisa de apenas metade da corrente do LED, que seria apreciada pelo seu microcontrolador. Ele não fornece um valor nominal diretamente para a corrente triac, mas a partir da dissipação máxima de potência (300mW), podemos derivar que isso deve ser 100mA. (Diz que a corrente de pico de pico repetitivo é 1A, 120pps, 1ms de largura de pulso.)


R=3.3.V-1.4V50.mUMA=38.Ω

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@ Mark - então você deve ter calculado o maior valor de resistor permitido, para a menor corrente!
Stevenvh 01/07

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Não sei se você entende o que é um AC SSR.

Internamente, a entrada que você dirige no SSR está conectada a um LED, a "Tensão de avanço da entrada" é a queda de tensão nesse diodo. Assim como conduzir qualquer LED, você precisa usar um resistor para controlar a corrente através do LED (consulte a resposta de stevenvh para obter as contas).

O LED brilha em um foto-diodo que gera corrente em resposta. O foto-diodo direciona a corrente para um triac (dois SCRs consecutivos) que controla a saída. Com isso em mente, os valores devem fazer sentido, se não, ler Triacs.

Corrente de estado OFF de pico repetitivo (saída)

É a quantidade de corrente que vaza pelos terminais de saída quando o relé está desligado. Esta é realmente a corrente de fuga do triac de saída. Na folha de dados que você vinculou, esta é classificada com a tensão máxima de estado OFF. (400-600V)

Tensão no estado ON (saída)

É uma queda de tensão na saída quando está no estado LIGADO. A saída é controlada pela passagem de corrente através do triac, que tem uma queda de tensão; portanto, basicamente, se você colocar 24V no terminal IN de saída, verá 21V no terminal OUT de saída para o dispositivo conectado. Bem, não é exatamente como este é um valor não-RMS, onde como sua CA de 24V é provavelmente um valor RMS, você deve deduzir isso do pico-pico-CA e não do RMS-CA.

Corrente de retenção (saída)

Essa é a corrente mínima que precisa fluir através do comutador para mantê-lo no estado LIGADO. O dispositivo permanecerá LIGADO até que a corrente caia abaixo desse valor, independentemente do estado do pino de entrada. Como estamos trabalhando com CA, a corrente cairá abaixo desse valor na próxima vez que a onda CA voltar para um cruzamento zero. Se a entrada estiver alta quando isso ocorrer, a saída permanecerá LIGADA, mais ou menos, ela será desligada brevemente até que a corrente gire em torno do cruzamento zero e repita o valor da corrente de retenção no outro tamanho. Manter efetivamente a corrente é a carga mínima que você pode alternar com o SSR.

Corrente mínima de disparo (transferência)

Essa é a corrente mínima que você precisa aplicar ao foto-diodo de entrada para ligar o SSR. É aqui que os 10mA na matemática de stevenvh vêm como uma corrente de entrada mínima.


Quando você diz "efetivamente, essa é a carga mínima que você pode alternar com o SSR", isso não contradiz a afirmação de que "se a entrada estiver alta quando isso ocorrer, a saída permanecerá LIGADA, caso contrário, ela será desligada"? O SSR não permaneceria com uma carga menor que essa, assumindo que a entrada fosse acionada constantemente?
Mark

@ Mark Sim, eu estava falando de alto nível. Tecnicamente, o triac está realmente desligado quando a carga é menor do que a corrente de retenção, não importa o que seja, mesmo que a entrada permaneça acionada, o triac desliga quando a carga <corrente de retenção, de modo que realmente se liga a cada cruzamento de zero atual, duas vezes por ciclo CA. Como essa região é pequena, você pode pensar nela como "permanecer", mesmo que na verdade pare por um curto período de tempo.
Mark

Marque uma conseqüência disso é que a corrente de carga deve estar acima da corrente de retenção no momento do disparo, o que pode ser um problema com cargas altamente indutivas.
Mark

@ Mark como um solenóide? É exatamente isso que planejo dirigir com os SSRs. Os solenóides são classificados em 40mA de irrupção, 20mA de retenção, então eu ficaria bem com esta parte, que requer apenas 3mA?
Mark

@ Mark duvida que um solenóide desse tamanho seria um problema.
Mark
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