트라이 액 회로 검증

주 전원으로 구동되는 가열 장치를 전환하는 장치를 설계하고 있습니다. 나는 많은 연구를 해왔고 거기에 많은 정보가 있다는 것을 알고 있지만 잠재적으로 치명적인 AC를 다루기 때문에 PCB를 주문하기 전에 내 디자인을 확인하고 싶습니다. 이것은 처음으로 주 전원으로 작업하므로 아무것도 모른다고 가정하십시오 :)

요구 사항 :

• 최대 1000W의 가열 장치 (= 저항성) 부하 전환
• 110-240V, 50 및 60hz와 호환
• 5v MCU 구동 (ATMega328)
• 규정 등을 통과 할 필요는 없지만 절대적으로 안전해야합니다.
• 편집 : 전환 속도 약 5 초마다 한 번씩

회로도는 다음과 같습니다.

노트:

• D8은 MCU 핀입니다
• 옵토 커플러와 트라이 악 사이의 저항기는 1 / 4W 스루 홀 저항기, 다른 하나는 0603
• 5A 빠른 블로우 퓨즈
• BOM을보다 단순하게 유지하기 위해 직렬로 연결된 2 개의 330 저항
• 트라이 액 스위치 메인 중립

질문 :

• 우선 : 내가 놓쳤거나 간과 한 것이 있습니까?
• 트라이 액의 방열판은 약간 불분명합니다. 최대 10C / W를 계산했습니다. 괜찮습니까? 내 계산은 다음과 같습니다 (max temp-room temp) / (stage on max voltage * (milli amps / voltage))-기본 저항 ( (110-25)/(1.65*(1000/230))-1.5 = ~10.35)에 대한 접합 . 이것은 트라이 액이 항상 110c에 있다는 것을 의미합니까, 저에게는 조금 높은 것 같습니까?
• 옵토 커플러는 무작위 위상입니다. 페이딩 라이트 등에 만 위상이 중요합니까? 가열 장치의 위상이 중요합니까?
• 스 너버 회로가 필요합니까? 내가 이해하는 것으로부터 이것은 유도 부하에만 필요합니까?
• 이 회로의 대부분은 2 레이어 1.6mm 보드의 바닥에 있으며 다른 구성 요소는 최소 4mm 떨어져 있습니다. 내가 연면 거리를 최소 6mm로 이해해야하지만 보드 사이와 동일합니까?

어쨌든 부품을 주문해야하므로 구성 요소를 교환하는 것이 좋습니다.

데이터 시트 :

• 옵토 커플러 (MOC3023M) : http://www.farnell.com/datasheets/94947.pdf
• 트라이 악 (BT138-600) : http://www.farnell.com/datasheets/1651175.pdf

다른 팁이나 트릭도 높이 평가됩니다!

최신 정보

여기에서 팁을 얻은 후 퓨즈가 작동하도록 변경하고 (지금은 분명합니다 ..) 스 너버를 추가했습니다. 업데이트 된 회로도 :

1. GPIO 핀 자체의 전류 소싱 기능에 의존하는 대신 D8이 소형 MOSFET을 구동하여 포토 다이오드를 제어하는 ​​것이 더 안전 할 것입니다. 또한 데이터 시트에서 인용 한 절대 최소 5mA보다 약간 더 높은 값을 제공해야합니다.

2. 퓨즈는 항상 라인에 있어야합니다. 중성선만으로는 안됩니다. (둘 다 융합해도 괜찮습니다.) 중성선 만 연결해도 대부분의 관할 구역에서는 중립 선이 어딘가에 접지되어 있으므로 회선 간 연결 경로가 여전히 남아 있습니다. 위험하고 치명적입니다.

3. 히터 부하는 본질적으로 유도 성일 수 있으므로 게이트의 감도를 낮추려면 데이터 시트의 6 페이지에 나와있는 저항 커패시터 저항 게이트 구조를 고려해야합니다. 필요하지 않은 경우 나중에 커패시터를 채우지 않아도됩니다.

4. 이 장치 (방열판 제외)는 60K / W의 접합부 주변 저항을 갖습니다. 1000W 히터는 트라이 악이 전도 될 때 약 4.34A의 전류를 소비하므로 230VAC에서 ~ 7W – 100VAC에서 16.5A와 비슷합니다. 확실히 방열판이 필요합니다 :)

내 의견이 목록에 묻혀있는 것처럼 대답으로 넣었습니다.

왜 중립을 바꾸고 있습니까? 안전하지 않습니다. '꺼짐'상태 일 때도 히터에 주전원이 공급됩니다.

물론 전원 공급 장치에 기계식 스위치를 추가하여 모든 것이 켜져 있는지 또는 꺼져 있는지 확인하십시오.

동일한 선을 따라 저전압 측의 접지 경로는 주 접지에 견고해야합니다. 길 잃은 철사 조각이나 옵토 아이솔레이터를 가로 질러 떨어지지 않을 경우 어떻게 될지 상상해보십시오. 안전에 실패합니까? 또는 저전압 쪽을 주전원 전위에 두시겠습니까? 퓨즈를 끊어 안전하게 고장 나기를 원합니다.

스너 버는 여러 가지 이유로 권장됩니다.

• 스위칭 된 기생 인덕턴스로부터 전압의 진폭을 줄입니다. (방출) Triac의 고장 레벨에 대한 전압 스트레스를 줄입니다. 긴 라인을 스위칭 할 때마다 인덕턴스가 스위칭됩니다. OPto에는 권장 스 너버 디자인이 있습니다. Triac에서 이와 같은 것을 사용하십시오.

• 라인 인덕턴스와 스 너버 캡을 사용하여 라인 스파이크 dv / dt로 줄이면 트라이 악의 잘못된 트리거링을 방지 할 수 있습니다.

MCU가 20mA를 소싱 또는 싱크하고 Opto가 안정적으로 전환하기 위해 10mA 만 필요하기 때문에 LED 표시기와 IR LED를 병렬로 구동하는 데 문제가 없습니다.

그러나 5V 레귤레이터를 사용하는 경우 LED를 병렬로 구동 할 필요가 없습니다.

- Drop voltage in the MCU driver is ~0.6V at 10mA and **~0.8V@20mA** ( hint search thru the pdf for VOH ) 
- drop voltage for "most" RED LEDs is ~1.3V @10mA, ~1.4V@20mA
- drop voltage for the IR LED used in the Opto is 1.2V @10mA and 1.3V @ 20mA
- so choose your drive current 10 ~ 20mA, add up the drops and choose a single R instead of 3 x 330.
- e.g.add up all drops above,  **0.8 + 1.4 + 1.3 + 20mA*Rs = 5V**  
- thus Rs = 1.5/20mA = **75 ohm**  ( 30mW)
- or   0.6 + 1.3 + 1.2 + 10mA*Rs = 5V   or Rs  = 1.9/10mA = **190 Ohm** ( 19mW)

옵토 커플러가 사용하는 모든 AC 및 DC 트랙 사이에 >> 5mm 안전 간격을 유지하십시오.

5V가 부동 또는 접지입니까? 필요하지 않습니다. 그러나 EMI reawson의 경우 LC 필터가있는 AC 입력 라인에서 MCU 센서 신호로 유입되는 것을 방지하기 위해 라인 필터가 필요할 수 있으며 DC에서 AC 접지까지 작은 AC 캡이있을 수 있습니다. 오븐 전환이 MCU 신호로 들어가는 것을 원하지 않습니다. 페라이트 비드는 때때로 스위치 라인에 사용됩니다.

총 Rth ja가 10'W 인 경우, 열 시간 상수 후에 활성화 될 때 트라이 액이 110'C로 축축하며 질량 및 AIR 속도에 따라 달라집니다. 히트 싱크의 경우 5 'C / W에 더 가깝고 트라이 액의 Rj-c를 추가하여 열 저항을 얻는 것이 좋습니다. 또한 작은 방열판에 약간의 그리스를 사용하십시오.

비슷한 회로를 설계하고 있습니다.

이 회로에서 누락 된 것은 과전압 스파이크로부터 트라이 악을 보호하기위한 트랜스 일 뿐이므로 외부 과도 전류로 인해 손상되지 않습니다.

참조-http: //www.st.com/st-web-ui/static/active/cn/resource/technical/document/application_note/CD00022856.pdf

MOV를 사용하는 것도 가능하지만 더 우아해 보입니다.