Безопасен ли этот линейный детектор?

Давайте начнем с анализа того, что вы разработали.

Я пока проигнорирую C1.

1. Чтобы удерживать вход триггера Шмидта на низком уровне, требуется, чтобы оптрон потреблял 3,3 мА, ток понижения для затвора можно игнорировать.
2. Коэффициент передачи для оптометра составляет минимум около 20%, поэтому вам нужно минимум 5 * 3,3 мА или около 17 мА через светодиоды.
3. С резисторами, которые вы выбрали для входа, для подачи тока потребуется минимум 3210 * 0,017 или около 57 В (55 + светодиод Vf = 1,7 макс.). Напряжение на соединении R3, R1 будет около 10,5 В.
4. TVS будет проводить при минимальном напряжении около 31,5 В, в этот момент ток через светодиод будет около 59 мА, а входное напряжение должно быть около 189 В. Пик сетевого цикла переменного тока всего 170В, так что TVS явно никогда не проведет с вашей конструкцией. Вы также, конечно, никогда не достигнете уровня 59 мА в светодиоде, вы получите максимум около 52 мА.

Обновление: таблица данных TVS показывает, что значение, которое вы использовали (28,2 В), является самым большим значением, при котором TVS НЕ БУДЕТ проводить. Значение, при котором TVS начинает проводить (1 мА является пороговым значением), находится в диапазоне от 31,4 до 34,7 В. Я использовал 31,5 В для удобства, вы можете вернуться и рассмотреть лучший случай при 31,4 В. Однако, если вы рассматриваете устройства в наихудшем случае при 34,7 В при 1 мА, то у вас будет еще большее расхождение во входном напряжении, необходимом для обеспечения проводимости устройства. Короткий рассказ. TVS в схеме в запроектированном виде неисправен, он никогда не будет проводить.

Как предложил Дейв, вы можете увеличить значение R2, чтобы уменьшить выходной ток стока и, следовательно, снизить требуемый входной ток, но при более низком входном токе CTR также падает. Из таблицы данных LTV-814 видно, что при уменьшении входного тока CTR резко падает.

Из приведенного выше видно, что 17 мА, требуемые вашей конструкцией, идеально подходят для максимизации CTR, хотя вы должны проектировать минимальный CTR 20% для разброса устройств.
Если вы воспользуетесь предложением Дэйва и используете сопротивление 10 кОм для резистора R2 (нагрузка 500 мкА), хотя это уменьшит требования к входному току, вы увидите, что CTR падает, а если вы посмотрите на рис. не тяните вход ворот в низкий уровень.
Если вы установите входной ток, скажем, 5 мА, CTR упадет на 25%. Если вы снизили входной ток до 1 мА, CTR упал почти на 70%.

Мое предложение состояло бы в том, чтобы сбросить отношение R3, R1 так, чтобы при минимальном токе, потребляемом входным светодиодом, TVS собирался проводить.
Если вы сохраните входной ток на уровне 17 мА, это будет означать установку R1 на 1,8 кОм и R3 на 1,5 кОм. Удвойте эти значения, и вы снизите ток до 8,5 мА, и я бы не советовал опускаться ниже этого значения.

Последнее, что нужно упомянуть, это значение C1. Оптовыход не действует как обычный транзистор, он действует скорее как источник CC. Это усложняется тем фактом, что входной сигнал представляет собой несколько синусоидальную волну, хотя теперь вход корректно ограничивается, светодиод питается постоянным напряжением / током, как только TVS проводит.

Требуемое значение C1 будет меньше, чем вы предполагаете (я оставлю вас для расчета этого значения), поскольку ток коллектора ограничен по существу фиксированным значением из-за того, как работает оптрон. Представьте, что все устройства, которые вы используете, лучше, чем в худшем случае (лучше, чем 20% CTR). Возможно, вы сможете поглотить ток в 2 или 3 раза больше, чем требуется для R2. Однако это по-прежнему приведет к увеличению времени зарядки C1.

Обновление_2:

Если вы хотите поиграть со значениями входного резистора, вы можете использовать приведенную ниже схему, которую можно смоделировать. Я изменил значения стабилитрона, чтобы заставить его работать, так как в редакторе схем нет TVS.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Обратите внимание на мощность, которую R3 должен рассеять:

33 мА - это больше, чем нужно для работы оптопары. 5 мА, вероятно, будет достаточно, поэтому поднимите R3 до 18 кОм, и он должен рассеивать только 450 мВт. Используйте блок мощностью 1 Вт. Кроме того, вы можете увеличить значение R1 примерно до 4700 Ом.

Даже при наихудшем коэффициенте передачи тока, равном 0,2, это по-прежнему дает вам 1 мА (среднеквадратичное значение) тока понижения на выходе. Поднимите R2 примерно до 10 кОм, чтобы получить надежный низкий уровень на входе инвертора.

Кроме того, большинство людей подключат C1 между сигналом и землей (а не Vcc), но на самом деле это не имеет большого значения.

Как уже упоминалось, уменьшите ток светодиода до необходимого минимума (плюс немного запаса мощности).

Я бы нашел необходимое полное сопротивление, игнорируя TVS. Затем разделите это значение резистора пополам и установите соответствующее значение TVS в средней точке двух резисторов.

Разделение резисторов пополам позволяет распределить рассеяние между двумя резисторами, что позволяет каждому из них иметь меньшую номинальную мощность.

Также обратите внимание на максимальное номинальное напряжение резисторов. Опять же, разделение общего требуемого сопротивления на два резистора также разделяет падение напряжения на этих резисторах.

Обеспечение безопасности встроенной схемы также зависит от компоновки компонентов и проводки (или дорожек на печатной плате). Убедитесь, что сторона линии и изолированная сторона действительно разделены.