Acerca de optoaisladores:

1 Circuito para alimentar cargas resistivas:

Se calcula R1 con:

Se puede establecer que IGT=1.2A; normalmente se predispone que sean 50 mA.Vto=Vin√2; que para 115Vac, Vto=180 V,para IGT=0.05A, se tiene que:

la potencia P=I2R=IV=(0.05)2(3600)=9W

2 Circuito para alimentar cargas inductivas

Se calcula R1:

para el MOC3011, Tj=70ºC (suponiendo el peor de los casos), dv/dt = 0.8 V/µs = 8 X 105

entonces:

Si IGT=0.015 mA; y Vin=40V; entonces:

Nota 1: dv/dt se toma según la temperatura para el peor de los casos según la gráfica:

dv/dt, STATIC, (V/µs)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

25 35 45 55 65 75 85 95

Temperatura ambiente en ºC

dv/dt en V/µs

Se ha elegido una temperatura de unión a 70ºC dando dv/dt=0.8 V/µsNota 2: IGT y Vin son valores que se supusieron en el ejemplo y se toman según el consumo del dispositivo usado. Se sugieren valores en la tabla de abajo.

Tabla de sugerencias para R2 y C según el consumo en IGT

TRIACIGT R2 C15 mA

2400

0.1 µf

30 mA

1200

0.2 µf

50 mA 800 0.3

µf

Nota: El circuito alimenta 25 mA de dirección al gatillo del triac a un voltaje Vin=25V y una temperatura TA ≤ 70ºC.

3 Circuito para alimentar el led infrarrojo

El led infrarrojo del lado de control puede operar satisfactoriamente si se alimenta con 10mA; no debe consumir más de 50mA porque se descompone y se quema. Su vida útil se prolonga por varios años si su corriente de consumo no excede los 15 mA. La caída del led es de 1.5V. Entonces; la resistencia limitadora para un circuito alimentado a VCC sería:

4 Circuitos para controlar el led infrarrojo

Se puede controlar con compuertas lógicas TTL; para cuando se usen compuertas lógicas CMOS, se debe aplicar un buffer inversor TTL que sea capaz de recibir señal CMOS.

5 Protección para el led en CA y CD

Se presenta el siguiente diagrama para controlar y proteger al led en CA a un máximo de 127Vrms.

5 Uso del MOC3011 en 240Vac

5.1 Circuito para cargas resistivas en 240Vac

El 3011 no puede soportar por sí solo la potencia de 240Vac; por lo que se requiere usar 2 elementos en una red con resistores como la que se sugire:

5.2 Circuito para cargas inductivas en 240 Vac

Para alimentar una carga inductiva en 240; se efectúa el siguiente cálculo:

1) Se aplica una configuración del circuito como en la sección 1.

2) Se supone la configuración para cargas resistivas a 240Vac como R1.

se conecta en serie un resistor de 330R3) Se calcula R2:

Para el MOC3011: suponiendo una temperatura ambiente de 73ºC; dv/dt=0.73 V/µs = 730 x 103

V/s entonces:

Suponiendo un voltaje en el gatillo de 10 V y una corriente de 0.05 A (para el MAC15A10); se tiene que:

6 Sumario de métodos de solución.

Procedimiento de diseño de triac’s (dv/dt)c

1 Refierase a la figura 18 y seleccione un factor de desactivación particular (ρ) dando un recorrido de apagado establecido entre Vpk y dv/dt correspondiente al factor de desactivación elegido.

El voltaje “E” depende del ángulo de fase de la carga:

donde φ = Angulo de fase medido entre V de línea y la I de cargaRL = Resistencia de la carga medida en dc.Entonces:

Si sólo se conoce la corriente de carga; suponga una inductancia pura. Esto proporciona un diseño conservador; entonces:

Ejemplo: Teniendo un voltaje de línea de 127v y un elemento con 8A de corriente y si para la figura 18, se escoge un factor de desactivación (ρ = 0.6), se lee un factor VPK = 1.25; lo que daría un VPK estandarizado de:

Luego; para determinar el factor dv/dt(ρ=0.6)=1.0 .

2 Aplicando el criterio de resonancia:

Luego el capacitor:

3 Aplicando el criterio de desactivación:

Datos de algunos dispositivos tyristores:

Disp.IGMIRGM

A

VGMVRGM

V

IGT

mA

VGT

V

dv/dtv/µs

Vdrm

V

IT

(rms)

A

PG

(Av)

W

Tipo

TRIACMAC,A,B

97-497-697-8

1 5107A3B

2 25200400600

0.6 0.1 Triac

T2322BT2322DT2322M

0.5 10 1 4200400600

2.5 0.15 Triac

SC141B141D141M141N

3.5 10 50 2.5

504(C)

di/dt3mA

200400600800

6 0.5 Triac

MAC15-415-615-8

15-10

2 10 50 0.9 5(C)

200400600800

15 0.5 Triac

MAC223-4223-6223-8

223-10

2 10 20 0.4 5200400600800

25 0.5 Triac

MAC224A4224A6224A8

224A10

2 10 25 1.1

505(C)

di/dt20A/ms

200400600800

40 0.5 Triac

SCRMCR 100-3100-4100-6100-8

1 5 0.2 0.8100200400600

0.8 0.01 SCR

MCR22-222-322-422-622-8

0.2 5 0.03 0.8 25

50100200400600

1.5 0.1 SCR

MCR106-2106-3106-4106-6106-8

0.2 6 0.2 1 10

60100200400600

4 0.1 SCR

Disp.IGMIRGM

A

VGMVRGM

V

IGT

mA

VGT

V

dv/dtv/µs

Vdrm

V

IT

(rms)

A

PG

(Av)

W

Tipo

Disp.IGMIRGM

A

VGMVRGM

V

IGT

mA

VGT

V

dv/dtv/µs

Vdrm

V

IT

(rms)

A

PG

(Av)

W

Tipo

C122F1C122A1C122B1C122D1C122M1C122N1

2 - 25 1.5 50

50100200400600800

8 0.5 SCR

MCR218-2218-3218-4218-6218-8

218-10

2 - 10 0.2 100

50100200400600800

8 0.5 SCR

2N63942N63952N63962N63972N63982N6399

2 - 5 0.7 50

50100200400600800

12 0.5 SCR

2N65042N65052N65062N65072N65082N6509

2 - 25 1 50

50100200400600800

25 0.5 SCR

MCR264-4264-6264-8

264-10

2 - 15 1 50200400600800

40 0.5 SCR

MCR265-2265-4265-6265-8

265-10

2 - 20 1 50

50200400600800

55 0.5 SCR

OPTOACOPLADOR

Disp.Peak Blocking

VoltageV

IFT Máx(Led)mA

Tipo de DriverOptoacoplador

MOC300930103011

250301510

Driver

MOC30203021

400 3015

Driver

MOC30303031

250 3015

Zero crossover firing

MOC30403041

400 3015

Zero crossover firing

MOC30603061

600 3015

Zero crossover firing

SIDAC

Disp. ITSM A

VBO

Min MaxMKP3V

110120130240260270

202020202020

100110120220240250

120130140250270280

MKP1V120130140240260270

444444

110120130220240250

130140150250270280

PUT

Disp.IP IGAO @

40 VnA max

IV

RG= 10 k RG= 1 M RG= 10 k RG= 1 MµA min µA Max

Plástico TO-922N6027 5 2 10 70 502N6028 1 0.15 10 25 25

SBS

Disp.VS Is

µA MaxIH

mA MaxMin MaxPlastico TO 92 / TO 226AA (Encapsulado 29-04 / 12)MBS4991 6 10 500 1.5MBS4992 7.5 9 120 0.5MBS4993 7.5 9 250 0.75

7 Control mediante relevadores de estado sólido

Se muestra un control para constuir relevadores de estado sólido.

Parte

D. para 127 VAC D. para 240 VAC

C1 220 pf, 20%, 200 Vdc

100 pf, 20%, 400 Vdc

C2 0.22 f, 20%, 50 Vdc

0.22 f, 20%, 50 Vdc

D1 1N4001 1N4001D2 1N4001 1N4001OC1 MOC 1005 MOC 1005Q1 MPS5172 MPS5172Q2 MPS5172 MPS5172R1 1 k, 10%, 1W 1 k, 10%, 1WContinuación de la lista de componentes para el RES TriacParte

D. para 127 VAC D. Para 240 VAC

R2 47 k, 5%, 1/2W 100 k, 5%, 1WR3 1M, 10%, 1/4W 1M, 10%, 1/4WR4 110 k, 5%, 1/2W 220 k, 5%, 1/2WR5 15 k, 5%, 1/4W 15 k, 5%, 1/4WR6 33 k, 10%, 1/2W 68 k, 10%, 1WR7 10 k, 10%, 1/4W 10 k, 10%, 1/4WSCR 2N5064 2N6240

Lista para componentes del lado de potencia:

Voltaje

1 2 0 V r m s

2 4 0 V r m s

Irms

(A) 8 12

25

40 8 1

225

40

C11, F

0.047

0.047

0 .1

0 .1

0.047

0.047

0 .1

0 .1

R 11

39

39

39

39

39

39

39

39

R 12

18

18

18

18

18

18

18

18

R 13

6 20

6 20

3 30

3 30

6 20

6 20

3 30

3 30

T R 11

2 N 6 3 4 2A

-2 N 6 3 4 2

A-

-T 6 4 2 0

B-

T 6 4 2 0B

Notas:Capacitores indicados para el voltaje de línea a

usarseResistores R11 a 1 Watt, R12 y R13 a ½ Watt.El puente de diodos BR11 indica 4 elementos

1N4001.

Tabla para mallas de inhibición

I de carga rms (A)

Resistencia Ω Capacitancia f

5 47 0.04710 33 0.125 10 0.2240 22 0.47

Diagrama para aplicar el relevador de estado sólido:

8 Sugerencia para relevadores sin red de inhibición por factor de potencia.

Se recomienda el siguiente circuito para controlar relevadores o contactores de potencia; no se hace necesaria la red de inhibición debido a la aplicación del OC MOC3041.

La ITSM máxima que tolera este dispositivo son 1.2 A. El resistor que conecta al gatillo se calcula:

DondeR(min) = Resistor limitador al gatilloVin = Voltaje de línea AC en valor pico.ITSM = Corriente máx. de salida para el OC.

R1 ya se ha determinado; véase la sección 3 de este mismo resumen concentrado.

9 Mediante microprocesadores

Para conectar tyristores con las salidas de microprocesadores o de microcontroladores; se deberán aplicar los siguientes circuitos; el primero aplica activación con lógica de “1” o de nivel alto; el segundo aplica un inversor cuando se usa lógica de activación por “”0” o aterrizada.

para activar con “0”, se aplica el circuito de abajo: