Warum einen Optoisolator abschrecken?


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Ich verwende einen Optokoppler und einen Power Triac, um die 120-V-Wechselstromversorgung auf einen ~ 108-Watt-Lüfter umzuschalten. Das Datenblatt für meinen Optokoppler verlangt, dass ich den Optokopplerausgang abschalte, wenn ich eine induktive Last schalte (was ich für einen Wechselstromlüfter halte). Warum?

Ich kann sehen, dass Sie möglicherweise den Lüfter selbst stören möchten, wenn Sie häufig ein- und ausschalten und die Anfangsspannung und die daraus resultierende EM-Spitze nicht möchten, aber ich weiß nicht, warum ich den relativ niedrigen Strom stören sollte über die Optokopplerausgänge.

Antworten:


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Der Dämpfer an einem Triac hilft dem Triac beim Ausschalten.

Ob Sie einen Snubber benötigen, hat nichts damit zu tun, wie viel Strom Ihre Last verbraucht. Wenn Sie eine induktive Last haben, benötigen Sie einen Dämpfer, damit sich dieser Triac ausschaltet und ausgeschaltet bleibt - um unerwünschtes Einschalten zu vermeiden -, selbst wenn Ihre Last sehr schwach ist.

Typischerweise versucht die Steuerschaltung, einen Triac auszuschalten, indem sie das andere Ende eines Widerstands, der mit dem Triac-Gate verbunden ist, "nach oben" auf VCC zieht, die gleiche Spannung wie die Kathode A1.

Der Triac bleibt "an", bis der Strom durch den Triac Null erreicht, was bis zu 10 ms später sein kann. Zu diesem späteren Zeitpunkt gibt es keinen Strom durch eine induktive Last und daher keine Energie, die im Magnetfeld gespeichert ist.

(Wenn wir einen NPN-Transistor oder MOSFET-Transistor oder einen Relaiskontakt verwenden, um eine induktive Last auszuschalten, müssen wir irgendwie mit der "Rücklaufspannung" umgehen, die erzeugt wird, wenn die im Magnetfeld in der Last gespeicherte Energie entleert wird. Wenn wir einen Triac verwenden, müssen wir uns nicht mit diesem Energiedump befassen. Daher ist das gesamte System mit einem Triac + Snubber in der Regel einfacher und billiger als diese anderen Methoden zum Umschalten des Wechselstromnetzes auf eine Last.

Wenn sich der Triac endgültig ausschaltet, ändert sich die Spannung an der Last schnell gegen Null, und die Spannung am Triac ändert sich schnell auf nahezu die momentane Netzspannung. (In dem Moment, in dem sich der Triac ausschaltet, ist der Momentanstrom durch die Last nahe Null, aber bei einer induktiven Last liegt die momentane absolute Spannung über der Last nahe an der maximalen momentanen Spitzennetzspannung.)

Die Spannung selbst ist kein Problem - bevor der Triac eingeschaltet wird und nachdem der Triac eine Weile ausgeschaltet wurde, wird die volle Netzspannung ohne Probleme unbegrenzt an die Stifte A1 und A2 des Triacs angelegt.

Die schnelle Spannungsänderung verursacht Probleme - die schnelle Spannungsänderung an der Anode A2 wird durch unerwünschte parasitäre Kapazität innerhalb des Triacs mit dem Gate des Triacs gekoppelt, wodurch der Triac wieder eingeschaltet wird.

Um dieses unerwünschte Einschalten zu vermeiden, fügen wir einen Dämpfer hinzu, um die Änderungsrate der Spannung an A2 zu verringern. Durch Verringern der Spannungsänderung wird der Strom durch diese parasitäre interne Kapazität verringert. Wir können diesen Strom nicht auf Null reduzieren, aber wir können ihn niedrig genug halten, dass der an den Gate-Anschluss angeschlossene Widerstand die Gate-Spannung nahe genug an A1 hält - so dass der Triac ausgeschaltet bleibt, wenn er ausgeschaltet sein soll.

Eine andere Möglichkeit, dieses unerwünschte Einschalten zu vermeiden, besteht darin, einen der neueren "SNUBBERLESS" -Triacs zu wählen, die im Triac eine viel geringere parasitäre Kapazität aufweisen.


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Die Dämpfer sollen den Effekt hoher Spannungen beim Schalten der induktiven Last minimieren. Unter bestimmten Umständen kann eine Spannung über die Triac-Verbindungen zum Optokopplerausgang zurückgeführt werden, daher der zweite Dämpfer. Die Notiz besagt, dass der Snubber möglicherweise nicht benötigt wird, aber ich würde ihn trotzdem gerne einschließen. Die Teile sind billig und vermeiden ein Zappen des Optokopplers.


An welche Umstände denken Sie, welche würden die Spannung an den Optokoppler zurückkoppeln und ihn "zappen", wie Sie sagen?
Isaac Sutherland
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