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Stò pilotando dei relè tramite un modulo SlimLine con uscite a mosfet, noto che quando l’uscita passa a off si ha una sovratensione causata dalla bobina del relè.
In particolare la tensione sull’uscita del modulo assume un valore negativo prossimo a -28V (che si potrebbe tagliare tramite un diodo in parallelo alla bobina del relè..); questa tensione può col tempo danneggiare lo stadio di uscita del modulo oppure posso tranquillamente collegare il relè direttamente all’uscita senza preoccupazioni ?
Solitamente si pone il diodo in antiparallelo al relè per evitare le extratensioni alla diseccitazione della bobina. Questo serve oltre che a protezione del circuito driver anche per evitare disturbi elettromagnetici, in quanto la tensione ai capi della bobina (Che tu misuri a -28 V) in realtà potrebbe salire anche a svariate centinaia di volt per un tempo molto limitato disturbando eventuali apparecchiature elettroniche poste nelle vicinanze.L’inserimento del diodo porta come effetto negativo un ritardo nella apertura del relè, per questo motivo in casi molto specifici si preferisce utilizzare un varistore. In merito alla configurazione del circuito di uscita dei moduli statici SlimLine, abbiamo due tipi di circuito. Le due uscite sul Modulo CPU PLC SlimLine LogicLab Cortex M7 sono realizzate con optomosfet in grado di pilotare una corrente massima di 0.25A ad una tensione di 40V, è impiegato un doppio mosfet quindi in grado di comportarsi come un relè e di pilotare tensioni sia DC che AC. Attenzione! il circuito di uscita non è protetto, quindi in caso di cortocircuito si può danneggiare il driver. Le uscite del Modulo di uscite statiche sono realizzate con un driver mosfet protetto contro i cortocircuiti “compliance to 61000-4-4 IEC test up to 4 kV” di cui allego il datasheet.
Sto osservando il datasheet, e noto che a pagina 5 cè la tabella 6 indicata con ‘Protections’; in quella tabella nell’ultima riga viene indicato il parametro ‘Vdemag’, che è il turn-off output clamp voltage ed ha valore tipico pari a Vcc-52; infatti coerentemente con questi dati nel mio caso con una tensione di alimentazione di 24V rilevo in uscita una tensione clampata a 24V-52=-28V; sull’oscilloscopio si vede bene che questa tensione è un clamp, che poi risale gradualmente verso gli 0V.
Peraltro me ne sono accorto perchè avevo già inserito un varistore da 30V in parallelo alla bobina del relè, però notavo che anche togliendolo non cambiava nulla, che è giusto perchè il clamp interno dello stadio di uscita interviene prima (-28V) del varistore (-30V).Ora visto che lo stadio di uscita VN808-E presenta di serie una protezione, a rigor di logica possiamo collegare un relè direttamente senza dover inserire il varistore ?
Il circuito di uscita del VN808-E presenta di serie una protezioni compreso il clamp sulla tensione negativa in apertura. Ed in riferimento al dubbio sulla necesità di proteggersi per evitare rotture del circuito di uscita della scheda statica posso rispondere che essendo il circuito di uscita protetto non serve inserire varistore e/o diodo in antiparallelo ai carichi induttivi (Bobine di relè, eletrovalvole, ecc.).
Le normative prevedono di evitare il più possibile la generazione di disturbi elettromagnetici, e l’unico modo per ridurre al minimo i disturbi elettromagnetici dati dalle extratensioni in apertura del circuito sui carichi induttivi, è quello di limitare la tensione nel punto più vicino a dove si genera. Quindi ecco la necessità di porre il varistore o il diodo direttamente sulla bobina.
Nel caso di relè connessi direttamente al modulo di uscita, se la distanza di connessione è pochi centimetri, si può evitare il varistore o il diodo di protezione basandosi unicamente sulla protezione del driver.
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