Cómo calcular el tamaño de la resistencia y el condensador para circuitos amortiguadores

En realidad, es un poco difícil calcular los valores necesarios para un amortiguador RC sin saber algo sobre la cantidad de energía que debe absorberse, que está relacionada con la corriente de carga y la inductancia de carga. A menudo, uno o ambos valores deben adivinarse, porque no se dispone de datos concretos.

La idea de un amortiguador es que el capacitor absorba la energía inductiva almacenada en la carga en el momento en que se abre el interruptor (fotomos), y su valor debe ser lo suficientemente grande para que el voltaje a través de él no exceda la clasificación del interruptor.

La resistencia está ahí en parte para amortiguar y en parte para asegurarse de que el capacitor no se descargue instantáneamente a través del interruptor la próxima vez que se cierre. Su valor de resistencia y su potencia nominal deben deducirse de las peores condiciones para ambos escenarios. La potencia nominal también está relacionada con la frecuencia con la que el interruptor funcionará.

Tenga en cuenta que en el instante en que se abre el interruptor, el capacitor se descarga y la corriente de carga pasa a través de la resistencia, por lo que su valor debe ser lo suficientemente bajo para que la caída de IR no exceda la clasificación del interruptor también.

Entonces, tomando lo que sabemos sobre su contactor y su SSR y haciendo algunas suposiciones en el camino, podemos llegar a algunos valores preliminares.

La corriente de estado estable de su contactor se especifica como 5,25 VA, lo que a 24 V significa que la corriente es

Su interruptor puede manejar alrededor de 60 V. Dejemos un pequeño margen, por lo que diseñaremos para 50 V. Por lo tanto, si queremos mantener el voltaje inicial a través del interruptor a este nivel, necesitamos una resistencia no mayor que:

Supongamos que una bobina de contactor de tamaño mediano tiene una inductancia de aproximadamente 1 H. Esto significa que en el valor máximo de corriente, está almacenando

de energía. Nuevamente, queremos limitar el voltaje a través del interruptor a 50 V, por lo que el capacitor debe poder almacenar esta energía sin exceder ese valor:

¡Tenga en cuenta que debe ser un capacitor no polarizado !

Cada vez que el interruptor cicla, estás descargando 48 mJ de energía en la resistencia. Si esto ocurre con poca frecuencia (por ejemplo, menos de una vez por segundo), una resistencia de 0,5 W será más que suficiente. Sin embargo, si sucede con mucha más frecuencia, es posible que se requiera una resistencia más grande. Por ejemplo, 10×/segundo representaría una disipación de potencia de 480 mW, lo que requeriría una resistencia de 1 W o más para robustez.

Creo que usar un amortiguador en su aplicación es un enfoque incorrecto.

Desea diseñar algo que sujete el transitorio que se produce cuando se abre el interruptor que acciona la bobina del contactor. Una abrazadera de voltaje es el mejor enfoque.

Otros han mencionado el uso de un par de diodos Zener conectados en serie inversa. Aunque ese es un enfoque, no me gusta esa solución porque la capacidad de potencia máxima es muy baja.

En cambio, normalmente uso un MOV de bajo voltaje o un Tranzorb bipolar en la bobina del contactor.

En su aplicación específica, usaríamos un MOV S07K35 en cada bobina del contactor. Estos generalmente se instalan justo en los terminales de la bobina.

Esto ha demostrado ser extremadamente fiable durante más de 30 años en la historia de mi empresa.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Excelente respuesta para el diseño del amortiguador RC. Me gustaría comentar sobre el valor del condensador relativamente grande de 40uF. La razón de esto viene de tener que limitar el voltaje a un nivel muy bajo (60V). Los RCS disponibles en el mercado generalmente se construyen con 0.1 uF C y 47 - 220 ohm R. Estos funcionan muy bien para proteger los contactos de los relés de la formación de arcos.

Me gustaría ofrecer una idea de protección alternativa utilizando dos diodos zener en antiserie conectados en paralelo a la bobina. El voltaje zener debe seleccionarse para que nunca conduzca con el funcionamiento normal, pero proteja de sobrevoltaje con cierto margen de seguridad. El límite alto para el voltaje es la tolerancia del componente (creo que fue de 60 V CC). El límite bajo sería 24VAC * sqr(2) * 1,2 (para una seguridad de +20 %) = 40,7 V. Otras consideraciones son la caída de voltaje directo de zener (se suma con el voltaje de zener) y la tolerancia de voltaje de zener. En resumen, 2 diodos zener con voltaje zener de 45-54 V (para 5% de ZD) y clasificación de corriente que administrará la clasificación de pulso de 310 mA deberían ser suficientes. En cuanto a la térmica (disipación de energía), lo mismo ocurre con la resistencia de la respuesta anterior: dependerá de la cantidad de ciclos por segundo.

Obtenga 2 diodos zener (yo usaría 47 V / 2-5 vatios) y conéctelos en serie para que tengan la dirección opuesta. Esto hará que el primer diodo conduzca normalmente (con 0,7 V) de caída de voltaje, mientras que el otro tendrá una caída de voltaje "zenering" (con 47 V). En caso de corriente inversa, los dos diodos simplemente intercambian sus roles. Toda la combinación se convierte en un diodo zener "bipolar" con una caída de voltaje de 47,7 V. Por debajo de este voltaje, la corriente de fuga será muy pequeña, y por encima de este voltaje, la corriente a través de los diodos crecerá abruptamente. Esta combinación de diodos en serie debe considerarse como un elemento nuevo con 2 conexiones exteriores, y simplemente debe instalarse en paralelo a la bobina del contactor. Me inclino a recomendar el voltaje más bajo del rango en la respuesta original debido a la resistencia dinámica de los diodos, por lo tanto, la caída de voltaje real será ligeramente mayor durante el pico de corriente. Los parámetros para seleccionar el diodo deben ser la caída de tensión directa, la caída de tensión zener, la corriente de pulso máxima permitida y, en caso de conmutación frecuente, la disipación de potencia permitida.