В настоящее время я разрабатываю продукт, который имеет простое реле SPDT, которым может управлять оператор. Для конечного пользователя доступны только общие, нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты. Реле управляется схемой в нашем устройстве, которое имеет надлежащий обратный диод.
Недавно у нас возникла проблема с одним из наших прототипов, когда технический специалист подключил реле непосредственно к индуктивной нагрузке, без какого-либо подавления переходного напряжения, что привело к отключению наших беспроводных коммуникаций из-за электромагнитных помех и, вероятно, к контакту. выгибая.
Убедившись, что проблема связана с индуктивным всплеском, она была быстро решена путем подключения правильного обратного диода к нагрузке.
Хотя в этой ситуации у нас был контроль над нагрузками, которые мы подключали, я понял, что не могу поверить, что наши конечные пользователи действительно установят надлежащие устройства подавления переходных напряжений при использовании нашего продукта с индуктивными нагрузками, независимо от количества предупреждений и типичные схемы приложений, которые мы можем предложить.
Теперь, очевидно, есть много решений для индуктивного всплеска, но особый набор ситуаций, в которых это устройство должно работать, делает его очень сложным для реализации TVS:
1) Реле является SPDT-реле общего назначения, рассчитанным на 250 В переменного тока / 120 В переменного тока при 10 А или 30 В постоянного тока 8 А. Это означает, что схема TVS должна быть способна обрабатывать как переменный (сетевой или нет) и постоянный ток, так и токи до 10А. Это делает невозможным поиск предохранителя PTC, так как большинство из них не справится с напряжением сети, особенно не при 10A.
2) Устройство будет установлено в местах, где невозможно что-либо заменить, и безопасность является для нас главной заботой. Если клиент не устанавливает предохранитель и реле не закорачивается (что бывает редко, но может случиться), он, скорее всего, обвинит нас. Это также означает, что я не могу использовать MOV, газоразрядные трубки или любые другие устройства TVS с ограниченным сроком службы.
3) Любые устройства TVS никогда не должны закорачиваться, и если они это делают, я должен защищать нагрузку от короткого замыкания.
Я пробовал моделировать демпфирующую сеть RC, но это само по себе ничего не даст при достаточно больших индуктивных нагрузках. Кроме того, использование больших конденсаторов означает большие потери при работе с переменным током. В идеале, 1 нФ даст достаточное сопротивление (выше 1 МОм при 50/60 Гц), чтобы любые потери были незначительными.
Вот результаты моделирования с большой индуктивной нагрузкой. Изменение значений резистора и конденсатора влияет только на время, которое затрачивается на колебания, а не на пиковое напряжение, которое наверняка погубит любой резистор или конденсатор или приведет к дуге контактов.
Последовательные стабилитроны вместе с демпфирующей сетью RC эффективно ограничивают скачок напряжения, но, поскольку им приходится блокировать сетевое напряжение, им придется блокировать больше, чем приблизительно. 350 В (пиковое напряжение сети), пока они не начнут проводить, и я боюсь, что это все еще достаточно высокий пик, чтобы убить любую беспроводную связь поблизости с EMI.
Итак, я совершенно безнадежен в этой ситуации?
Существуют ли другие устройства / методы TVS, которые я могу использовать в такой ситуации? Если да, могу ли я гарантировать, что они не выйдут из строя закороченными или, по крайней мере, я смогу защитить от закороченного устройства TVS?
Или просто RC-демпфер действительно является хорошим решением этой проблемы? Если так, то почему? И как я могу выбрать соответствующие части для этого?
Пожалуйста, помните, что у меня нет доступа к фактической загрузке, и я не могу делать какие-либо предположения о том, как пользователь может подключить нагрузку.
Ответы:
Я провел последние 15 лет в индустрии TVSS. Вы придерживаетесь требований стандартов UL и ISO и добавляете ярлыки, чтобы предупредить клиента о том, что пренебрежение или злоупотребление может привести к аннулированию гарантии.
Сказав все это, для рейтингов, которые вы дали, я бы отправил его с 40-миллиметровым MOV, который имеет номинальное напряжение не менее 10 кА или 20 кА и 275 В переменного тока, как через соединения NO, так и через NC (всего 2 MOV). Он будет крепко зажат при 420 В переменного тока / постоянного тока или около того. Очень дорогое решение - использовать гигантские сидаки, которые имеют резкий спад при максимально допустимом напряжении. 275 VAC / DC означает только это, но они могут стоить 40 долларов США каждый.
Я бы также рассмотрел защиту от катушки реле «отдача», но диод или 20-миллиметровое MOV будет работать нормально.
Существуют термически защищенные MOV (TPMOV), но не для внебиржевых продаж. Привлечение стороннего поставщика для подавления перенапряжений будет очень дорогостоящим, поскольку эти продукты имеют высокую стоимость рабочей силы.
Я бы сначала попробовал 40-миллиметровое 275 VAC / DC MOV. Они могут выдержать 15 ударов по 20 кА (более 2 часов) и пройти тест на 1 мА.
SNUBBERS: RC-демпферы в цепях переменного тока не очень хорошая идея, поскольку они позволяют небольшому количеству переменного тока обходить реле, даже если оно выключено. Не знать, будет ли конечный пользователь использовать переменный или постоянный ток, значит быть осторожным и избегать их. Они не могут делать то, что делает MOV или Sidac.
ПРИМЕЧАНИЯ . MOV и Sidac видят только отдачу или скачок тока, который является кратким всплеском 20 мкс или около того. Они не видят нормальный рабочий ток, поскольку находятся в режиме очень высокого сопротивления. Только контакты реле видят текущий ток.
Если пусковой ток сваривает контакты, то вам нужно реле с более высоким номинальным током контакта. Добавьте 50% запас прочности для долгой жизни. Если возможно, используйте влагонепроницаемое реле.
Установки, которые перерабатывают лимонные продукты, такие как апельсиновый сок, имеют кислую атмосферу, которая быстро разъедает сталь и медь.
Фьюзинг: я должен добавить, что правильное плавление для 40-мм MOV или большого Sidac - это предохранитель на 30 ампер на 600 вольт на 200 кА. Они входят в коробку из десяти по 50 долларов США. они не являются дешевыми предохранителями, так как они сделаны с перфорированной платиновой полосой, специально предназначенной для быстрого удара при сильных скачках напряжения, но выдерживают пусковые токи двигателя. Вы можете использовать встроенные держатели предохранителей. Они соответствуют спецификациям UL1449 3 и 4 для слияния 40-мм MOV. Ссылка на правильные предохранители:
http://www.cooperindustries.com/content/dam/public/bussmann/Electrical/Resources/product-datasheets-b/Bus_Ele_DS_1023_LP-CC.pdf
источник
Вы можете защитить реле с помощью металлооксидного варистора (MOV), но, кроме этого, вы мало что можете сделать, так как это не лишит его преимущества.
Я предлагаю вам изменить свою спецификацию, явно указав, что это реле управления, а не реле мощности. Я был бы очень консервативен с максимальными номинальными нагрузками.
источник