Circuito de Potencia Optoacoplador TRIAC

El circuito Optoacoplador TRIAC siempre presenta problemas para aquellos que lo utilizan por primera vez. Te comparto unos tips, ventajas, desventajas y explicación del funcionamiento de este circuito tan importante para el control de líneas AC desde señales DC.

Otras entradas:

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2. Resistor: análisis eléctrico
3. LED RGB

En muchas ocasiones necesitamos tener control sobre circuitos de corriente alterna desde un circuito de control  digital que utiliza 5V (TTL), 12V (CMOS) u otro tipo de señal digital procesada. El clásico y recomendable diseño es el Optoacoplador TRIAC. 

CONTENIDO

• Ventajas
• Desventajas
• Funcionamiento
• Tips

VENTAJAS

• El optoacoplador es un aislamiento físico entre el circuito de control y el de potencia.
• El optoacoplador permite cambios de estado a altas frecuencias a diferencia de un relé.
• Con un cambio de TRIAC dentro de la gama NTE563x se pueden controlar desde 50V-600V en 10A.
  
  
  
  

DESVENTAJAS

• El costo es mayor que el de un circuito transistor-relé.
• Hay aspectos importantes a considerar en el diseño.
• Existe alta disipación de calor en ciertos casos.

FUNCIONAMIENTO

Optoacoplador

Está compuesto por dos partes, en la primera un LED de 1.5V (ver datasheet según código) que necesita de una resistencia limitadora de corriente R1 = 330. Al presentarse una señal de voltaje suficiente el LED emitirá luz dentro del optoacoplador. En la segunda parte tenemos un TRIAC fotosensible que permite el paso de la corriente al recibir la luz del LED y que corta dicho paso cuando se cumplen las siguientes dos condiciones a la vez: el voltaje en sus terminales es aproximadamente 0V y el LED no se encuentra emitiendo luz. Es necesaria R2 = 470 para limitar el flujo de corriente a través del TRIAC.

TRIAC

Permite el paso de la corriente cuando en su "gate" existe voltaje. Al igual que el TRIAC del optoacoplador se corta dicho paso al cumplirse las siguientes dos condiciones a la vez: el voltaje en sus terminales es aproximadamente 0V y el LED no se encuentra emitiendo luz. Es necesaria R2 = 470 para limitar el flujo de corriente a través del gate del TRIAC.

Conclusión:

Al existir una señal de voltaje en el LED se activa el paso de corriente en el TRIAC y así la corriente AC fluye en el circuito. En el caso del diagrama mostrado arriba se enciende la bombilla, esta bombilla puede ser reemplazada según las necesidades de la aplicación (un motor, una alarma, varias bombillas, etc). Puede sustituirse el TRIAC en caso de necesitarse voltajes más altos:

NTE5631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50V

NTE5632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  100V

NTE5633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  200V

NTE5634 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  300V

                      fuente: NTE cross reference. Para más datos ver links abajo.

TIPS

Para el montaje de los optoacopladores utilizar sockets para su fácil manipulación en caso de pruebas o componentes quemados. Considerar que en las electrónicas no se venden sockets de 6 pines; puedes cortar un socket de más pines para convertirlo a uno de 6 pines o utilizar un socket más grande y diseñar la PCB con los CI uno tras otro:

Para el montaje de los TRIAC considerar que existe continuidad entre una pata y la parte superior del TRIAC por lo cual no pueden disponerse los TRIAC´s de forma consecutiva. En el diseño de la PCB debe considerarse el espacio para los disipadores de calor, de ser necesarios. Y observar que la disposición de las patas permite que fácilmente ocurra un cortocircuito entre los voltajes AC.

Los TRIAC se venden por capacidad de Amperios. Este es de 10A, realiza los cálculos para evitar problemas.