Как включить светодиод последовательно с оптотриаком?

У меня есть набор твердотельных реле (Vf = 1,3 В, If = 20 мА), которые я использую для переключения низковольтных нагрузок переменного тока, и я хотел бы иметь набор световых индикаторов, по одному на каждый переключатель. Можно ли просто поставить еще один светодиод последовательно с входом SSR? Этот светодиод определенно не будет соответствовать светодиоду внутри оптотриака, и у меня может даже не быть точной информации об этом светодиоде, так как же мне рассчитать нужный мне резистор? Это вообще возможно или целесообразно?

Ответы (2)

Вы можете поставить светодиод последовательно со светодиодом в твердотельном реле. Это повысит общее напряжение, необходимое для управления комбинацией, но пока у вас есть доступное напряжение, это не проблема.

Допустим, вы хотите использовать зеленый светодиод для индикации включения твердотельного реле, и у вас есть выход 5 В для включения твердотельного реле. Зеленые светодиоды падают примерно на 2,1 В. Вы без труда сможете найти один, рассчитанный на 20 мА, как и большинство из них. Вероятно, спецификация 20 мА является максимальным значением для твердотельного реле (для проверки), поэтому, скажем, мы хотим, чтобы через цепь проходило 10 мА. Светодиоды упадут на 1,3 В + 2,1 В = 3,4 В, оставив 1,6 В для резистора. 1,6 В / 10 мА = 160 Ом

Итак, последовательно подключите резистор 160 Ом, светодиод и вход твердотельного реле. Теперь можно загнать все это дело на 5В, чтобы включить SSR и зажечь индикатор, и на 0В или разомкнуть, чтобы выключить. Во включенном состоянии потребляет около 10 мА.

Добавлен:

В приведенном выше описании через индикаторный светодиод протекает тот же ток, что и через светодиод SSR. Похоже, что этому SSR требуется довольно большой ток привода около 20 мА. Хотя вы, безусловно, можете найти светодиод, который может справиться с этим, большинство «обычных» и дешевых светодиодов рассчитаны на максимальный ток 20 мА. Они также будут достаточно яркими при гораздо меньшем токе.

Как упомянул Рассел, вы можете поставить резистор на светодиод, чтобы разделить ток возбуждения SSR между резистором и светодиодом. Имея в общей сложности два резистора, вы можете отдельно установить ток привода SSR и ток внешнего светодиода. Рассел прозвучал немного загадочно, но на самом деле это очень просто. Вот схема:

Допустим, мы используем обычный зеленый светодиод для внешнего индикатора. Как я уже сказал выше, показатель падения составляет около 2,1 В для одного из них. Максимальное падение напряжения светодиода SSR составляет 1,4 В, так что остается 5 В - 2,1 В - 1,4 В = 1,5 В на R2. Этот резистор устанавливает ток SSR, который мы хотим сделать 20 мА в этом примере. 1,5 В / 20 мА = 75 Ом

На D1 будет около 2,1 В, примерно независимо от фактического тока, который мы пропустим через него. Таким образом, R1 будет проходить 2,1 В / 150 Ом = 14 мА. Это то, сколько общего тока НЕ ​​будет проходить через D1. Таким образом, ток D1 будет около 6 мА, что достаточно для включения большинства обычных светодиодов для использования в качестве индикатора.

В любом случае, дело не в этих конкретных значениях, а в том, как вы можете использовать два резистора для независимой установки токов через оба светодиода, но все же достаточно предсказуемо для этого приложения.

Обратите внимание, что вы можете использовать ту же идею, если хотите, чтобы светодиодный индикатор потреблял более высокий ток. В этом случае вы помещаете параллельный резистор на светодиод твердотельного реле. Это может быть полезно, если ваш светодиодный индикатор должен быть виден при дневном свете, а светодиод твердотельного реле имеет ограниченный ток.

Не мог бы объяснить это лучше. Я иногда добавляю такой 2-мм светодиод даже на плату, предназначенную для полностью закрытого корпуса, для отладки.
Я добавил абзац. Откат, если не нравится. (Мне бы очень хотелось, чтобы об этих изменениях было автоматическое уведомление, как мы обсуждали в мета)
@stevenvh: редактирование в порядке. Я получил заметку об этом в моем разделе ответов . Примечание было комментарием, который вы оставили, чтобы объяснить редактирование.
да, я так и делаю. Если бы я не оставил комментарий, вы бы никогда не узнали. Я просто не понимаю, почему не/не будет уведомлять.
@stevenvh: Я имел в виду, что получил примечание в разделе ответов о вашем редактировании. Содержание заметки — это комментарий, который вы оставили как часть редактирования. У меня есть отдельная запись для вашего комментария выше. Система, кажется, работает.

Решение Olin будет работать хорошо, но в некоторой степени зависит от соответствия светодиода, выбранного в качестве индикатора, с потребляемым током светодиода внутри индикатора. Кроме того, в некоторых случаях только у вас могут возникнуть проблемы с достаточным напряжением питания для работы обоих светодиодов. Светодиоды с разным потреблением тока могут быть включены последовательно, при этом светодиод с меньшим током имеет «нежелательный» ток, шунтированный вокруг него с помощью резистора, но это усложняет жизнь.

В зависимости от параметров твердотельной входной цепи более безопасной и определенной альтернативой МОЖЕТ быть подключение индикатора параллельно входу SSR.

Это имеет преимущества

  • Возможность выбора тока светодиода индикатора независимо от тока светодиода SSR. Это пожалуй главный плюс

  • Возможность управлять от более низкого напряжения. Обычно не проблема, за исключением крайних случаев.

  • Выход из строя цепи светодиодного индикатора не повлияет на работу SSR.

Он имеет тот недостаток, что,

  • в (маловероятном) случае выхода из строя светодиода SSR светодиодный индикатор по-прежнему будет (неправильно) показывать, что SSR активирован.

  • Требуется больший общий ток привода (2 светодиода). Обычно не проблема.

Метод:

Резистор от Vin к светодиоду на землю.

R = (Vin - V_LED)/I_LED.

Vin - рабочий сигнал SSR. I_LED не зависит от тока SSR. Vin должен иметь достаточную токовую мощность для работы светодиода SSR и светодиода индикатора. Vin должен быть > V_LED в SSR и > V_LED в индикаторе, но НЕ должен быть > суммы двух напряжений светодиодов, как в случае, когда светодиоды соединены последовательно.


Добавлен:

Конкретный пример

Ваш светодиод SSR рассчитан на 1,4 В 20 мА. (В техническом описании указано, что 1,2 В типично, 1,4 В макс и наихудший случай ДОЛЖЕН всегда использоваться для проектирования.)

Если вы хотите управлять этим от 3 В, вам будет сложно подключить два светодиода последовательно. 3В - 1,4В - 1,4В = 0,2В "запас". Использование красного светодиода с включением двух последовательно без резистора от вывода процессора «может» быть, но было бы нецелесообразно.

В таком случае два параллельных светодиода были бы гораздо лучшим решением за счет необходимости тока для двух светодиодов, поэтому, вероятно, невозможно использовать один вывод процессора для привода. Однако многие процессоры не обеспечивают управление 20 мА для всех контактов (или любых в некоторых случаях), поэтому потребуется драйверный транзистор или аналогичный.

Обратите внимание, что красные светодиоды обычно отображаются с Vf от 1,6 В до 2 В, типичным при 10 мА или 20 мА. В этом случае «спроектированный» привод серии 3V был бы практически невозможен.

Обратите внимание, что эта настойчивость в использовании цифр из таблицы данных для наихудшего случая — это не просто заблуждение дизайнера, которое простые смертные могут не заметить. Реальные примеры иногда настолько близки к наихудшему случаю, что дизайн, основанный на «типичных» параметрах, будет работать плохо или не будет работать вообще. Я видел фотоэлементы TRIAC out-out-out-out с переходом через нуль, которые задавали явно необоснованно высокие токи светодиодов, но которые вообще не работали при менее чем 80% номинального напряжения, а затем, сомнительно, ниже 90%+.

Если для привода доступно напряжение 5 В, возможно последовательное подключение.

Скажем, внешний светодиод = 2 В в худшем случае. R = (5 В - 2 В - 1,4 В)/20 мА = 1,6/20 мА = 80R ~= 82R.

= ОК.

Если используется белый светодиод (Vf ~= 3V up), последовательное расположение довольно ограничено при напряжении 5V. Резистор В = 5 - 3+ - 1,6 = <= 0,6 В

Падение 0,6 В или меньше на резисторе мало по сравнению с напряжением питания. Небольшие изменения в прямом напряжении светодиода или напряжении питания существенно повлияют на ток светодиода. Таким образом, при напряжении 5 В последовательное расположение является маргинальным для белых светодиодов, но достаточно, например, для красных. .

При напряжении возбуждения, скажем, 10 В, последовательное расположение работает хорошо.

Общая потребляемая мощность примерно вдвое меньше, чем у последовательного привода, поскольку ток привода распределяется между обоими светодиодами. При более низких напряжениях питания потребляемая мощность минимальна.

Не думаю, что достоинства перевешивают недостатки. Я бы поставил их последовательно.
Если вы прочитаете то, что я говорю, вы увидите, что - в некоторых случаях вообще невозможно использовать последовательное расположение (привод 3 В) или оно настолько незначительно, что его нельзя «спроектировать» и, возможно, невозможно использовать. гарантированно работает. - Если токи светодиодов не идентичны, требуются дополнительные усилия по проектированию (шунтирование светодиода с меньшим током с помощью резистора) - несложно, но также неточно. .
Рассел, я думаю, у тебя в последнем уравнении опечатка, из-за которой ты сделал неверный вывод. Вы говорите, что падение внешнего светодиода составляет 2 В (достаточно правдоподобно), но затем вычитаете 3 В из уравнения, а затем говорите, что оставшиеся 600 мВ падения на резисторе малы. Однако на самом деле это 1,6 В, что вполне приемлемо.
Олин - да - опечатка похоже. Я изменил его. Повторно использовал текст для корпуса с белым светодиодом :-). (Я не думал о результате, когда запускал эту формулу, поэтому не заметил ошибку 1 В. Очень непослушно). Если бы я делал это, я бы использовал параллельный привод, если бы мог, как более общий, НО последовательный привод, если он достаточно хорош во многих случаях, с небольшой осторожностью.
@Russell «Требуется больший общий ток привода (2 светодиода). Обычно это не проблема». Обычно это не проблема, но в данном случае она может быть, если предположить, что оптотриак управляется микроконтроллером. Большинство микроконтроллеров могут обеспечить макс. 20-25 мА от вывода ввода/вывода и Марка If = 20 мА для его SSR. Конечно, это можно решить с помощью транзистора, но это усложняет/стоит схему.
@m.Alin - Все должно быть спроектировано. Необходимо проверить, будет ли какое-либо данное общее расположение работать в конкретном случае. FWIW - здесь оптометр гарантированно работает при токе 10 мА, стр. 5 , для деталей «Ранга 1» и при 5 мА для деталей «Ранга 2», а типичные токи на самом деле значительно ниже. Рекомендуемый ток возбуждения составляет 20 мА и 10 мА для рангов 1 и 2, так что это, скажем, в 3 раза больше типичного и в два раза больше максимального требуемого. // Современный светодиодный индикатор может быть очень ярким при токе 1 мА (скажем, 1,5 канделы).