El puente rectificador falla cuando las entradas de CA están en cortocircuito

No debe intentar hacer funcionar su convertidor de energía conectando el circuito a través del interruptor del timbre. En su lugar, debe cablear directamente a través de la salida del transformador del timbre.

Como lo tiene ahora, está alimentando su convertidor a través de la impedancia del timbre existente. Incluso usted lo describe como un solenoide que es una carga inductiva. Cuando se suelta el botón del timbre de la puerta, existe una buena posibilidad de que se produzca un pico inductivo de alto voltaje que esté eliminando los diodos de su puente.

Este es un diagrama de cómo se debe conectar el cableado del circuito en lugar de tocar el botón del timbre de la puerta existente. Incluso con este diseño corregido, sería aconsejable verificar si hay picos de voltaje cuando se suelta el interruptor y diseñar en su circuito adaptador la sujeción adecuada de picos de alto voltaje.

Es (apenas) posible que el puente rectificador reciba más voltaje del que puede soportar en la entrada cuando se suelta el interruptor, debido a la inductancia de la bobina del timbre. Sería mucho más probable si el puente rectificador tuviera una potencia nominal de 200 V.

En cualquier caso, puede colocar un televisor bipolar en la entrada y sujetar dichos picos. Algo así como 50-100V está bien. P.ej. 1.5KE82CA

Editar:

De hecho, el capacitor de 100uF que tiene allí debería absorber cualquier pico, por lo que no estoy convencido de que este sea realmente el problema. Tal vez haya un terreno extra o algo así. Su tierra agregada puede estar causando un problema si es a tierra y hay algo más similar que se ejecuta desde el mismo transformador.

Realmente agradecería cualquier idea de por qué falla el puente rectificador y cómo se podría modificar el circuito para evitar la falla.

Probablemente debido a la "patada" inductiva cuando se abre el interruptor.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. (a) El timbre básico. (b) El timbre iluminado de lujo. (c) El pulsador de timbre supervisado de lujo.

Con la adición de una lámpara y LDR (resistencia dependiente de la luz), obtiene lo que necesita sin ninguno de los problemas de unir dos fuentes de alimentación, mezclar CA y CC e interconectar un solenoide con una entrada de microcontrolador sensible.

Tendría que hacer algunas pruebas para ver si el LDR tiraría del interruptor en el punto correcto, verificando de noche y con luz solar brillante si existe alguna posibilidad de que el sensor quede expuesto a la luz ambiental.

El condensador está ahí para filtrar cualquier parpadeo de la lámpara, pero probablemente no sea necesario debido a la respuesta térmica de una lámpara incandescente y la lenta respuesta del LDR.

Es casi seguro que la patada indicativa del solenoide está matando su puente rectificador como han señalado otros.

Sin embargo, debe comprender por qué puede obtener suficiente energía para matar los diodos del puente rectificador.

El interruptor de contacto de punto simple utilizado en el timbre rebotará y su apertura y cierre no está relacionado con el ciclo de la red de CA en absoluto. Considere que el botón está presionado y cuando se suelta, el flujo de corriente a través del solenoide es máximo. Esto se traduce en mucha energía, y ciertamente la suficiente para hacer que se exceda el voltaje inverso de los diodos.

Una forma sencilla de asegurarse de que la energía almacenada en el solenoide sea mínima cuando se suelta el botón es usar un Triac pequeño (incluso podría usar un MOC 3021). Asumiría que la corriente del solenoide tiene un máximo de unos pocos cientos de mA, por lo que no hay problema para alimentar su MCU en serie con el solenoide e. Muchos botones de timbre están iluminados, lo que da como resultado corriente a través del solenoide de todos modos.

El circuito a continuación debe implementarse fácilmente con acceso solo a los dos cables que van al botón pulsador (que supongo que puede ser un factor limitante para usted).

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El botón dispara el Triac en cualquier punto de la onda de CA, pero una vez que conduce, el Triac solo se apagará cuando la corriente del solenoide se acerque a cero. R3/C1 forman un amortiguador, por lo que debería haber una patada inductiva casi nula, ya que el Triac puede tener una corriente de mantenimiento muy baja (normalmente en el rango de 0,5 a 4 mA, según lo que utilice).

Vale la pena señalar que el suministro a su MCU potencialmente caerá si el botón se mantiene cerrado... Supongo que esto no le preocupa, pero ciertamente podría aumentar el valor del capacitor para proporcionar un tiempo de espera más prolongado.

¡Aquí no hay problema de liberación de energía del inductor! ya que será absorbido por los devanados del transformador.

El problema es que después del cortocircuito (creado al cerrar el interruptor) no llega corriente a la entrada del puente rectificador. Para resolverlo, simplemente mueva el interruptor a través de los terminales de entrada del puente rectificador y conecte una resistencia y un condensador a través del interruptor para que el puente rectificador siempre esté alimentado por el secundario del transexual. La resistencia absorberá cualquier pico, descargará el capacitor y la tapa continuará alimentando al rectificador mientras se presiona el botón de campana.

Está cortocircuitando su red de CA como un medio para activar su circuito. Cuando se presiona el botón, el circuito descarga la energía en su capacitor de suavizado a través de su puente rectificador, que duplica el voltaje a través de los diodos. Básicamente necesitas un nuevo diseño de circuito.

No es obvio por qué el puente fallaría eléctricamente (vea las notas al final): debería tener alrededor de 60 V, incluso cuando se abre el interruptor.

En su arreglo, la energía fallará cuando se presione el interruptor.

La serie zener a continuación significa que aún obtiene energía cuando se presiona el botón.

Realmente no necesita un puente, suponiendo que su drenaje actual sea pequeño, una media onda (diodo único) servirá. Tiene que ser un 1N4007 (1000V) ya que puede haber un pulso de voltaje de retorno malicioso cuando el interruptor se abre (+ve). Cuando el interruptor se abre en -cinco semiciclos, la energía de retorno entra en C1, que debe ser lo suficientemente grande como para absorberla sin que el voltaje aumente demasiado. Debe verificar esto antes de conectar el regulador.

Tenga en cuenta que la campana debe consumir suficiente corriente para suministrar su carga. Si se trata de una "campana" electrónica, es posible que no sea cierto, y deberá colocar una lámpara o una resistencia en la campana para garantizar suficiente corriente para la carga.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Tenga en cuenta que los transformadores de campana tienen una reactancia de fuga L1 muy alta, por lo que pueden cortocircuitarse de forma segura sin exceso de corriente. Entonces, a diferencia de los transformadores normales, son más de una corriente constante que de un voltaje constante.

Sobre el vuelo de regreso:

Cuando se abre el interruptor, la corriente de reactancia de fuga + campana continuará fluyendo al mismo nivel. Si es 1A cuando se abre el interruptor, permanece en 1A y disminuye desde allí. No se convierte mágicamente en una oleada de alta corriente. Con un puente, fluirá hacia el límite de 100uF, ya sea +ve o -ve.

Ahora, el límite de 100uF puede ser demasiado pequeño y Vcap aumentará demasiado, pero esto dañará C o el regulador, no un puente de 600V.

Con un rectificador de media onda, el retorno será un voltaje -ve muy alto si el interruptor se abre en medio ciclo -ve. En ciclos +ve, fluirá a través del diodo hacia C1 como se indicó anteriormente.

Aquí hay una variante con un regulador simple, si su drenaje es bajo, por ejemplo, 10 mA. Dado que uso 1 zener para dos funciones: con una corriente diferente, el voltaje aumentará cuando se presione el botón, por lo que podría ser mejor hacer 5V para un ldo en su placa mcu, que hacer 3.3V directamente.

^{simular este circuito}