Je développe actuellement un produit qui dispose d'un simple relais SPDT pouvant être contrôlé par un opérateur. Pour l'utilisateur final, seuls les contacts communs, normalement ouverts et normalement fermés sont disponibles. Le relais est piloté par des circuits dans notre appareil, qui a une diode de retour appropriée.
Récemment, nous avons eu un problème avec l'une de nos unités prototypes où un technicien a connecté le relais directement à une charge inductive, sans aucune sorte de suppression de tension transitoire, ce qui a entraîné la coupure de nos communications sans fil en raison des interférences électromagnétiques et a probablement également entraîné un contact cambrer.
Après avoir vérifié que le problème était dû à un pic inductif, il a été rapidement résolu en connectant une diode de retour appropriée à la charge.
Alors que dans cette situation, nous avions le contrôle sur les charges que nous connections, cela m'a fait réaliser que je ne peux pas croire que nos utilisateurs finaux installeront des dispositifs de suppression de tension transitoire appropriés lors de l'utilisation de notre produit avec des charges inductives, quel que soit le nombre d'avertissements et schémas d'applications typiques que nous pouvons offrir.
Maintenant, évidemment, il existe de nombreuses solutions au dopage inductif, mais l'ensemble particulier de situations dans lesquelles cet appareil doit fonctionner rend très difficile la mise en œuvre de TVS:
1) Le relais est un relais SPDT à usage général évalué pour 250VAC / 120VAC @ 10A ou 30VDC 8A. Cela signifie que les circuits TVS doivent être capables de gérer à la fois le courant alternatif (secteur ou non) et le courant continu, et des courants jusqu'à 10 A. Cela rend impossible de trouver un fusible PTC, car la plupart ne géreront pas la tension secteur, surtout pas à 10A.
2) L'appareil sera installé dans des endroits où il sera impossible de remplacer quoi que ce soit, et la sécurité est une préoccupation majeure pour nous. Si le client n'installe pas de fusible et que le relais échoue en court-circuit (ce qui est rare, mais cela peut arriver), ils nous blâmeront très probablement. Cela signifie également que je ne peux pas utiliser de MOV, de tubes à décharge ou de tout autre appareil TVS avec une durée de vie limitée.
3) Tous les appareils TVS ne doivent jamais tomber en court-circuit, et s'ils le font, je dois m'assurer de protéger la charge contre un court-circuit comme celui-ci.
J'ai essayé une simulation d'un réseau d'amortissement RC, mais ceux-ci seuls ne feront rien avec des charges inductives suffisamment grandes. De plus, l'utilisation de condensateurs plus gros signifie plus de pertes lorsque vous travaillez avec du courant alternatif. Idéalement, 1nF donnerait une impédance suffisante (supérieure à 1Mohm @ 50 / 60Hz) pour rendre les pertes insignifiantes.
Voici les résultats d'une simulation avec une grosse charge inductive. La modification des valeurs des résistances et des condensateurs n'affecte que le temps nécessaire aux oscillations pour se stabiliser et non la tension de crête, qui tuera sûrement toute résistance ou condensateur, ou créera des arcs dans les contacts.
Les zeners dos à dos avec un réseau d'amortissement RC limitent efficacement la pointe de tension, mais comme ils doivent bloquer la tension secteur, ils devraient bloquer plus qu'approximativement. 350 V (tension de crête du réseau) jusqu'à ce qu'ils commencent à conduire, et je crains que ce soit encore un pic suffisamment élevé pour tuer les communications sans fil à proximité avec EMI.
Alors, suis-je complètement désespéré dans cette situation?
Y a-t-il d'autres appareils / techniques TVS que je peux utiliser dans une telle situation? Si c'est le cas, puis-je garantir qu'ils ne seront pas défaillants en court-circuit, ou au moins que je serai en mesure de me protéger contre un appareil TVS court-circuité?
Ou est-ce qu'un amortisseur RC est en fait une bonne solution à ce problème? Si oui, pourquoi? Et comment puis-je sélectionner les pièces appropriées pour cela?
N'oubliez pas que je n'ai pas accès à la charge réelle et que je ne peux faire aucune hypothèse sur la façon dont un utilisateur peut connecter la charge.