Autor Tema: Conmutar carga de alta tensión y baja potencia  (Leído 156 veces)

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Desconectado juaperser1

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Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« en: 04 de Mayo de 2021, 08:09:27 »
Buenas a todos.

Me hacia una pregunta el otro día debido a un proyecto que estoy haciendo. ¿Cómo conmutar altas tensiones y baja potencia?, creo que se explica mejor con un ejemplo.

 

* Sin título.png
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supongamos que es una entrada para medir la tensión, como un polímetro, mientras S1 esta cerrado, no hay ningún problema la intensidad es muy pequeña y cada resistencia aguanta su tensión, y en S1 practicamente no cae nada de tensión. ¿pero que pasa cuando se abre? intensidad no hay ninguna pero entre los pines de S1 tenemos Vp cercanos a los 1000 voltios. Cuando miras por ejemplo un relé de baja señal ves que te dice que tensión máxima en los contactos es de 250VAC, si pones un relé de pontencia media lo mismo son 400VAC, que seria absurdamente grande en placa y sin sentido de colocar un rele de muchos amperios para que circulen uA, si colocas un switch analógico, digo yo que no lo aguantaría ya que las tensiones máximas analógicas que suelen  indicar son entre VCC y VSS.

¿Que hacemos en estos casos?

un saludo.
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Desconectado Eduardo2

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #1 en: 04 de Mayo de 2021, 08:52:19 »
Salvo que la disipación de potencia sea importante, dejás el divisor permanentemente conectado.

 

* at.jpg
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Desconectado juaperser1

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #2 en: 04 de Mayo de 2021, 09:36:10 »
Salvo que la disipación de potencia sea importante, dejás el divisor permanentemente conectado.

  - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -  

Necesito desconectar mi circuito completamente del sistema, al menos la referencia a masa, he visto algunos circuitos por internet que recurren a poner una carga distinta mediante dos switch conmutados, algo asi:

 

* Sin título.png
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¿Seria correcto hacer esto? durante el periodo de cambio, que suele ser mS o uS si va a tener que soportar tensiones muy altas, esto dañaría los sistemas? aqui un ejemplo que conmuta una tensión de 500V con un relé y pone una carga de 100Meg al desconectarlo del circuito:

 

* Sin título2.png
(82.25 kB, 702x1171 - visto 56 veces)


En el primer supuesto (el de kicad), ¿Se podrían usar switch analógicos o reles de baja señal? si hacemos esto, y además colocamos en paralelo a los contactos del switch, ya sea analógico o rele, un diodo TVS del máximo de tensión que soporte el switch, creo que no debería estropearse por los picos al conmutar, y el Diodo TVS al ser el tiempo de conmutación muy pequeño no debe deteriorarse por que la potencia disipada será muy pequeña, además de que no se deterioran con el tiempo como ocurre con los varistores.

¿Estoy en lo correcto?
« Última modificación: 04 de Mayo de 2021, 09:42:11 por juaperser1 »
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Desconectado Robert76

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #3 en: 04 de Mayo de 2021, 09:54:03 »
Hola, el secreto de conmutar alta tensión, es debido a la distancia de apertura de contactos en el caso de un relé.
Hay una tabla que indica kV/mm  (kilovolt/milímetro) que deben respetarse, se trata de la rigidez dieléctrica. Hasta dónde recuerdo se requiere 1000V por milimetro  a CNTP(condición normal de temperatura y presión atmosférica) incluído la humedad ambiente(para evitar el arco).
Quizás una solución a tu caso es, colocando varios reles en serie de pequeña potencia.
« Última modificación: 04 de Mayo de 2021, 09:58:48 por Robert76 »

Desconectado Eduardo2

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #4 en: 04 de Mayo de 2021, 10:40:14 »
Poniendo una resistencia en la desconexión no es seguro, porque lo que importa es la tensión respecto de GND  que puede tomar valores altos debido a asimetrías en la línea de AT.
En la cadena de resistencias tiene que haber algún limitador, con zeners o lo que sea conectado a GND.

Desconectado juaperser1

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #5 en: 04 de Mayo de 2021, 16:41:03 »
¿Supongo que te refieres a esta tabla no?

https://www.smpspowersupply.com/ipc2221pcbclearance.html

mm bueno pues voy a seguir pensando a ver si encuentro una solución.

un saludo.
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Desconectado juaperser1

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #6 en: 04 de Mayo de 2021, 17:37:57 »
Ahí algo que me da vueltas en la cabeza la verdad pero no se materializarlo.

Es decir, lo que yo quiero hacer basicamente es que mi sistema de medida se desconecte y conecte automaticamente, si fuera una persona seria el equivalente de poner las puntas de prueba en el sistema manualmente.

Si lo hacemos manualmente, por instante una de las dos sondas (supongamos la positiva) tendrá 1000 voltios con respecto a la negativa hasta que la coloquemos y se cierre el circuito por el divisor resistivo y no pasa nada.

si la conexión, desconexión de las sondas las hace un relé en vez de una persona, vendría a ser lo mismo, en el polimetro aunque conectes solo la sonda positiva, la referencia del polímetro es completamente distinta del sistema que estas midiendo, y no hay nada que agarre la tensión a esa referencia.

Si cogemos por ejemplo este rele:

https://www.mouser.es/datasheet/2/307/en-g2rl-472571.pdf

Dice que la tensión nominal de trabajo es de 250V, pero el aislamiento entre contactos de misma polaridad es de 1000 voltios, supongo entonces que si serviría para desconectar el sistema de medida de la fuente, cuando los contactos estén abiertos mientras no supere la tensión de 1000 voltios no debe pasar nada no?

No lo tengo tan claro por ejemplo en un SSR, por ejemplo el caso de 600V de este:

https://www.mouser.es/ProductDetail/Panasonic-Industrial-Devices/AQY216EH?qs=wKtUvITRianNiRybu2f2nw==

Aquí dice que la tensión de trabajo es de 600V y que el asilamiento es de 5000, obviamente este aislamiento es entre el led y los mosfet, no indica la tensión de aislamiento entre los terminales de potencia, así que aquí si habría que recurrir a la tabla para ver que tensión de fuga existe, si miramos la distancia entre los pads de la huella recomendada y la tabla del IPC tendríamos:

con una separación entre Pads de 1,04mm la tabla dice que  que no llega ni para 200 voltios, supongo que para llegar a esa tensión habría que hacer un corte en la placa y que el dieléctrico fuera el aire, que supongo que era lo que comentaba Robert de unos 1000 voltios por milimetro.

un saludo.
« Última modificación: 04 de Mayo de 2021, 17:40:26 por juaperser1 »
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Desconectado Robert76

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #7 en: 05 de Mayo de 2021, 09:03:45 »
Hola, en realidad la tabla que muestras sobre distancias en un diseño de PCB. No se ajustaría tanto en éste caso.
1ro. porque los contactos de un relé se aproximan y separan eventualmente, lo que puede provocar un arco autosostenido, sino se supera la distancia mínima, y en ésto lo determina el aire circundante.
En cambio en un PCB las distancias entre pistas es fija, y además tenemos el material aislante del PCB en conjunto con en aire.
Tienes que buscar una tabla de rigidez dieléctrica del aire, para contactos electromecánicos.
Busca un relé que permita al menos una aislación de 2Kv, sino utiliza un relé de doble contacto, y conéctalos en serie.
Asegurándote que las distancias sean las debidas.

Desconectado juaperser1

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #8 en: 05 de Mayo de 2021, 14:31:06 »
La mayoría de relés, ya sean de 1 amperio o de 16, son entre 1000 y 1500 voltios entre contactos, como este:

https://www.mouser.es/datasheet/2/212/1/KEM_R7002_EC2_EE2-1104574.pdf

Pero vamos que yo creo que con eso voy sobrado, por que yo he dicho 1000 voltios tirando muy por arriba, pero como mucho será una 250VAC montada sobre una 300~400voltios, y eso en el peor de los casos. Yo creo que con uno de 1000VAC entre contactos me puede servir no?

un saludo.
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Desconectado juaperser1

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Re:Conmutar carga de alta tensión y baja potencia
« Respuesta #9 en: 05 de Mayo de 2021, 15:37:52 »
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