Почему эта схема оптопары работает без разрушения?

Эта цепь используется для обнаружения сети. Вход подается напрямую от сети 220 В 50 Гц, а выход поступает на Arduino, который работает от 3,3 В. Теоретически светодиод оптопары должен сгореть при обратной полярности 220VAC в приведенной ниже схеме:

ак дет

Вот график напряжения, которое появляется на светодиоде оптопары:

введите описание изображения здесь

Он показывает пиковое обратное напряжение только 50В вместо ожидаемых 220В (по крайней мере я так ожидал). Однако одни только 50 В должны быть в состоянии разрушить светодиод.

Я использовал эту схему в проекте, и она отлично работала около 6-7 месяцев. Почему эта схема работает?

Вот абсолютные максимальные значения из таблицы данных:УПП

А это характеристики для устройства:ЕОК

Я предполагаю, что обратный ток недостаточно высок, чтобы надежно разрушить светодиод. Но это все еще плохой дизайн.
Почему вы так думаете? Обратный ток пробоя так же ограничен, как и прямой ток.
Когда вы говорите «работа»; Вы (физически) построили эту схему?
@Tyler - да, я использую его постоянно в течение 6-7 месяцев.
Ну, согласно техпаспорту, на который я смотрел, максимальный обратный ток составляет 10 мкА, так что… я не знаю. Это 220 В переменного тока, верно? Может это не PC817?
@ pjc50 - Прямой ток составляет 220 В / 200 кОм = 1,1 мА, а из таблицы данных максимальное обратное напряжение составляет 6 В, максимальный обратный ток составляет 10 мкА. Так вот, при обратной полярности на 220В я уверен, что обратное напряжение будет намного выше заявленных 6В.
@Tyler - я точно использую PC817. От ШАРП. Даже если есть небольшая вариация, я думаю, у нас достаточно высокое напряжение, чтобы повредить все подобные оптопары.
Есть ли еще схема на входе, откуда берется 220В?
@Tyler - питание 220 В 50 Гц напрямую от сети. Это в основном цепь обнаружения сети. Выход идет на Arduino с напряжением 3,3 В.
Пределы @pjc в таблице данных — это пределы до двух, которые производитель гарантирует для определенного поведения. За пределами ограничений ничего не гарантируется, включая возможность нормальной работы.

Ответы (3)

Вы можете неправильно понять обратный ток, см. http://www.renesas.eu/products/opto/technology/standard_p/index.jsp

Светодиод представляет собой диод, поэтому он не предназначен для работы в обратном направлении. Однако, если вы по-прежнему прикладываете достаточно высокое обратное напряжение к его контактам, этот очень небольшой обратный ток действительно протекает.

Определить (при правильной изоляции трансформатора) напряжение на светодиоде. Светодиод, как и любой другой диод, имеет обратное напряжение пробоя. Это Vr в таблице данных. При обратном пробое вы можете представить светодиод как стабилитрон, поэтому, когда в обратном направлении подается более 4 В, ток будет течь.

Обратитесь к этой картинке: http://reviseomatic.org/help/e-diodes/Led-graph.gif Вы можете прочитать больше на вики: https://en.wikipedia.org/wiki/LED_circuit

Если вы управляете светодиодом в обратном направлении, производительность оптопары со временем ухудшается, см. http://www.renesas.eu/products/opto/technology/standard_p/index.jsp Vr.

Поэтому рекомендуется добавить стандартный диод либо последовательно (чтобы обратный ток не мог течь), либо к светодиоду оптопары в обратном направлении (чтобы он шунтировал обратное напряжение).

Кроме того, поскольку это схема с переходом через ноль, вы можете рассмотреть возможность использования выпрямительного моста, а затем подключить светодиод к выходу выпрямителя. Это приводит к очень чистым пикам пересечения нуля в обеих полуволнах.

Есть параметр, называемый временем интегрирования.

С некоторыми ограничениями абсолютные максимальные значения, указанные в технических паспортах, могут быть превышены на короткое время. Среднее значение тока или напряжения имеет решающее значение в течение определенного интервала времени, называемого временем интегрирования. Эти средние значения за временной интервал, Ti, не должны превышать абсолютные максимальные рейтинги.

Это может быть подсказкой, если мы можем также включить динамическое обратное сопротивление и емкость перехода.

Но для пробоя диода (который не является тепловым процессом) время интегрирования, вызывающее повреждение, должно быть довольно коротким. Полупериод сети составляет 10 мс, в течение большей части которого диод выходит из строя.

Что происходит, так это то, что когда светодиод смещен в обратном направлении, обратного тока (около 1 мА) «достаточно», чтобы сбросить большую часть напряжения (200 В) на резисторе 200 кОм, при этом на светодиоде остается около 20 В (50 В пик-пик). Кроме того, несмотря на то, что максимально допустимое обратное напряжение (без повреждения светодиода) составляет 6 В, в действительности оно должно быть выше , чтобы гарантировать более низкое значение.
Даже если ваш конкретный светодиод «работает», вы или ваша компания будете открыты для судебных исков.
При выходе из строя светодиода он будет выходить из строя в режиме, который говорит «нет напряжения сети», но это не так. Затем, когда вы захотите передать свою ответственность производителю светодиодов, это не сработает, потому что вы эксплуатировали его за пределами его максимальных пределов .