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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