¿Cómo pongo un LED en serie con un optotriac?

Tengo un conjunto de SSR (Vf = 1,3 V, If = 20 mA) que estoy usando para conmutar cargas de CA de bajo voltaje y me gustaría tener un conjunto de luces indicadoras, una para cada interruptor. ¿Es posible simplemente poner otro LED en serie con la entrada SSR? Este LED ciertamente no coincidiría con el LED dentro del optotriaco, y es posible que ni siquiera tenga información precisa sobre este LED, entonces, ¿cómo haría para calcular la resistencia que necesito? ¿Es esto posible o aconsejable?

Respuestas (2)

Puede poner un LED en serie con el LED en el relé de estado sólido. Eso hará que el voltaje total que necesita para impulsar la combinación sea más alto, pero mientras tenga el voltaje disponible, no hay problema.

Digamos que quiere usar un LED verde para indicar que el SSR está encendido y tiene una salida de 5 V para encender el SSR. Los LED verdes caen alrededor de 2.1V. Debería poder encontrar fácilmente uno clasificado para 20 mA, como la mayoría. Probablemente la especificación de 20 mA sea un máximo para el SSR (para que lo verifique), así que digamos que queremos que pasen 10 mA a través de la cadena. Los LED caerán 1,3 V + 2,1 V = 3,4 V, dejando 1,6 V para la resistencia. 1,6 V/10 mA = 160 Ω

Por lo tanto, coloque la resistencia de 160 Ω, el LED y la entrada SSR en serie. Ahora puede conducir todo con 5V para encender el SSR y encender el indicador, y 0V o abrir para apagar. Cuando está encendido, consumirá alrededor de 10 mA.

Agregado:

En la descripción anterior, la misma corriente fluye a través del LED indicador que el LED SSR. Parece que este SSR necesita una corriente de accionamiento bastante grande de alrededor de 20 mA. Si bien puede encontrar un LED que pueda manejar eso, la mayoría de los LED "normales" y baratos tienen una clasificación de 20 mA máx. También serán bastante brillantes con mucha menos corriente.

Como mencionó Russell, puede colocar una resistencia en el LED para dividir la corriente del controlador SSR entre la resistencia y el LED. Con un total de dos resistencias, puede configurar la corriente de la unidad SSR y la corriente del LED externo por separado. Russell lo hizo sonar un poco misterioso, pero en realidad es muy fácil. Aquí hay un circuito:

Digamos que estamos usando un LED verde común para el indicador externo. Como dije anteriormente, calcule una caída de aproximadamente 2.1V para uno de esos. La caída máxima del LED SSR es de 1,4 V, por lo que deja 5 V - 2,1 V - 1,4 V = 1,5 V en R2. Esta resistencia establece la corriente SSR, que queremos que sea de 20 mA en este ejemplo. 1,5 V/20 mA = 75 Ω

D1 tendrá alrededor de 2.1V a través de él, más o menos independientemente de la corriente real que lo atraviesemos. Por lo tanto, R1 pasará 2.1V / 150Ω = 14mA. Esa es la cantidad de corriente total que NO pasará por D1. Por lo tanto, la corriente D1 será de aproximadamente 6 mA, que es suficiente para encender la mayoría de los LED normales para uso de indicadores.

De todos modos, el punto no son estos valores particulares, sino cómo puede usar dos resistencias para establecer las corrientes a través de ambos LED de forma independiente, pero aún lo suficientemente predecible para esta aplicación.

Tenga en cuenta que puede usar la misma idea si desea que el indicador LED tome la corriente más alta. En ese caso, coloca la resistencia paralela sobre el LED del SSR. Esto podría ser útil si su indicador LED tiene que ser visible a la luz del día y el LED del SSR tiene una capacidad de corriente limitada.

No podría haberlo explicado mejor. A veces agrego un LED de 2 mm como ese, incluso en una PCB dirigida a un gabinete completamente cerrado, para la depuración.
Agregué un párrafo. Retrocede si no te gusta. ( Realmente desearía que hubiera una notificación automática de esas ediciones, como discutimos en meta)
@stevenvh: La edición está bien. Recibí una nota al respecto en mi sección de respuestas . La nota fue el comentario que dejaste para explicar la edición.
si, así es como lo hago. Si no hubiera dejado el comentario, nunca lo habrías sabido. Simplemente no entiendo por qué el no/no notificará.
@stevenvh: Lo que quise decir es que recibí una nota en la sección de respuestas sobre su edición. El contenido de la nota era el comentario que dejaste como parte de la edición. Tengo una entrada separada para tu comentario anterior. El sistema parece funcionar.

La solución de Olin funcionará bien, pero depende en cierta medida de hacer coincidir el LED que elija como indicador con el consumo de corriente del LED dentro del indicador. Además, en algunos casos, solo usted puede tener problemas para tener suficiente voltaje de accionamiento para operar ambos LED. Los LED de diferentes requisitos de corriente se pueden ejecutar en serie, y el LED de menor corriente tiene la corriente "no deseada" desviada a su alrededor con una resistencia, pero hace que la vida sea más difícil.

Dependiendo de los parámetros del circuito de entrada de estado sólido, una alternativa más segura y más definida PUEDE ser controlar el indicador en paralelo con la entrada SSR.

Esto tiene las ventajas de

  • Pudiendo seleccionar la corriente del LED indicador independiente de la corriente del LED SSR. Esta es probablemente la principal ventaja

  • Ser capaz de conducir desde un voltaje más bajo. Por lo general, no es un problema, excepto en casos extremos.

  • La falla del circuito del indicador LED no afectará la operación del SSR.

Tiene la desventaja de que,

  • en el caso (poco probable) de que el LED SSR falle, el indicador LED seguirá mostrando (incorrectamente) que el SSR está activado.

  • Se requiere más corriente de accionamiento general (2 LED). No suele ser un problema.

Método:

Resistencia de Vin a LED a tierra.

R = (Vin - V_LED)/I_LED.

Vin es la señal operativa SSR. I_LED es independiente de la corriente SSR. Vin debe tener suficiente capacidad de corriente para operar el LED SSR y el LED indicador. Vin debe ser > V_LED en SSR y > V_LED en el indicador, pero NO necesita ser > la suma de dos voltajes de LED, como es el caso donde los LED están en serie.


Agregado:

Ejemplo específico

Su LED SSR tiene una capacidad nominal de 1,4 V 20 mA. (La hoja de datos dice que 1,2 V típico, 1,4 V máx. y el peor de los casos siempre DEBE usarse para el diseño).

Si quisiera operar esto desde 3V, sería difícil operar dos LED en serie. 3V - 1,4V - 1,4V = 0,2V "margen". El uso de un LED rojo con la conducción de los dos en serie sin resistencia de un pin del procesador "puede" pero no se puede diseñar.

En tal caso, los dos LED en paralelo serían una solución mucho mejor, a costa de necesitar corriente para dos LED, por lo que probablemente no sea posible usar un solo pin de procesador para la unidad. Sin embargo, muchos procesadores no proporcionan una unidad de 20 mA para todos los pines (o ninguno en algunos casos), por lo que se necesitaría un transistor controlador o similar.

Tenga en cuenta que los LED rojos normalmente se muestran con Vf de 1,6 V a 2 V típicos a 10 mA o 20 mA. En cuyo caso, la unidad de serie 3V "diseñada" sería esencialmente imposible.

Tenga en cuenta que esta insistencia en usar las cifras de la hoja de datos del peor de los casos no es solo una aberración del diseñador que los simples mortales pueden pasar por alto. Los ejemplos del mundo real a veces se acercan lo suficiente al peor de los casos como para que un diseño basado en parámetros "típicos" funcione mal o no funcione en absoluto. He visto fotoacopladores de cruce por cero de TRIAC que especificaron corrientes de LED aparentemente irrazonablemente altas pero que no funcionan en absoluto en menos del 80% de la unidad nominal, y luego cuestionablemente por debajo del 90% o más.

Si hay 5 V disponibles para el accionamiento, la disposición en serie se vuelve factible.

Diga LED externo = 2V en el peor de los casos. R = (5v - 2V - 1,4V)/20 mA = 1,6/20 mA = 80R ~= 82R.

= Bien.

Si se usa un LED blanco (Vf ~= 3V hacia arriba), la disposición en serie es bastante marginal a 5V. Resistencia V = 5 - 3+ - 1,6 = <= 0,6 V

La caída de 0,6 V o menos en la resistencia es un voltaje de suministro pequeño. Ligeros cambios en los voltajes directos del LED o el voltaje de suministro afectarán significativamente la corriente del LED. Por lo tanto, con una unidad de 5 V, la disposición en serie es marginal para los LED blancos, pero está bien, por ejemplo, para el rojo. .

A voltajes de accionamiento de, digamos, 10 V, la disposición en serie funciona bien.

La energía requerida en general es aproximadamente la mitad con la unidad en serie, ya que ambos LED comparten la corriente de la unidad. A voltajes de accionamiento más bajos, la potencia utilizada es mínima.

No creo que las ventajas compensen las desventajas. Yo los pondría en serie.
Si lee lo que digo, verá que: en algunos casos, no es posible usar un arreglo en serie (unidad de 3 V) o es tan marginal que no puede "diseñarse" y es posible que no pueda ser trabajo garantizado. - Si las corrientes de LED no son idénticas, se requiere un esfuerzo de diseño adicional (pasando por alto el LED de menor corriente con una resistencia), no difícil pero también inexacto. .
Russell, creo que cometiste un error tipográfico en tu última ecuación que luego te llevó a una conclusión equivocada. Usted dice que la caída del LED externo es de 2 V (bastante plausible), pero luego resta 3 V en la ecuación, luego dice que la caída restante de 600 mV en la resistencia es pequeña. Sin embargo, es realmente 1.6V, que es bastante utilizable.
Olin - sí - parece un error tipográfico. Lo he alterado. Reutilicé el texto para la carcasa del LED blanco :-). (No tenía un resultado en mente cuando comencé esa fórmula, así que no noté el error de 1V. Muy travieso). Si estuviera haciendo esto, usaría la unidad paralela si pudiera como más general, PERO la unidad en serie si es lo suficientemente buena en muchos casos con solo un poco de cuidado.
@Russell "Se requiere más corriente de unidad general (2 LED). No suele ser un problema". No suele ser un problema, pero en este caso podría serlo, suponiendo que el optotriac esté controlado por un microcontrolador. La mayoría de los microcontroladores pueden generar un máx. de 20-25 mA desde un pin de E/S y Mark's If = 20 mA para su SSR. Por supuesto, eso podría resolverse con el uso de un transistor, pero agrega complejidad/costo al circuito.
@m.Alin - Todo necesita ser diseñado. Es necesario verificar si un arreglo general determinado funcionará en un caso específico. FWIW: aquí se garantiza que el opto funcione a 10 mA en la página 5 de la hoja de datos para piezas de "Rango 1" y a 5 mA para el Rango 2 y las corrientes típicas son en realidad sustancialmente más bajas. La corriente de accionamiento recomendada es de 20 mA y 10 mA para los rangos 1 y 2, por lo que esto es, digamos, 3 veces lo típico y el doble del máximo garantizado requerido. // Un indicador LED moderno puede ser "muy, muy brillante a 1 mA (digamos 1,5 candelas).