Guía de selección de válvulas solenoides SCR
La selección del rectificador controlado de silicio (SCR) adecuado para un circuito solenoide es un campo bastante especializado de la electrónica, pero aquí te guiaré a través de las opciones clave.
La selección de un relé mecánico básico es un proceso relativamente sencillo, pero la selección de un SCR requiere una atención especial, teniendo en cuenta las propiedades de conmutación específicas del propio SCR y el comportamiento inductivo de un solenoide, junto con los parámetros eléctricos básicos de un circuito.
Veamos los pasos clave para la selección:
⚡ 1. Parámetros eléctricos compatibles (los no negociables)
El inicio de cualquier etapa de selección. La capacidad nominal de un SCR debe ser superior a los requisitos de su circuito.
Parámetro | Definición | Opción
Voltaje (VDRM/VRRM) El voltaje máximo que el SCR puede mantener cuando está apagado. Elija > 1.5x a 2x su voltaje de alimentación pico.
Para transitorios de tensión de línea de 120 V CA, utilice un SCR de 200 V o 400 V.
Corriente (ITRMS) La corriente RMS continua máxima que el SCR puede mantener en el estado “encendido”. Elija > La corriente de mantenimiento del solenoide en estado estacionario con un margen de seguridad de 2x.
Corriente de sobretensión (ITSM) La corriente máxima única no repetitiva que el SCR puede soportar durante un ciclo (es decir, 50/60 Hz). Seleccione > La corriente de irrupción del solenoide. La corriente de irrupción puede ser de 10 a 20 veces el valor de la corriente en estado estacionario.
Se recomienda reducir la capacidad de un SCR entre un 50 % y un 75 %. Si su solenoide consume 1 amperio, seleccione SCR con una capacidad nominal de entre 2 y 4 amperios.
🔥 2. Configura correctamente el parámetro de corriente de mantenimiento (el error más común)
Este parámetro es el más importante y el que más probabilidades tiene de confundir a un principiante. La corriente de mantenimiento (IH) de un SCR es el nivel mínimo de corriente que mantiene el SCR encendido una vez que se ha activado.
El problema: Los solenoides actuales están diseñados para funcionar con eficiencia energética y, por lo tanto, consumen corrientes muy bajas una vez que entran en funcionamiento. Si la corriente en estado estacionario es inferior a la corriente de mantenimiento del SCR, este último se desconectará automáticamente, provocando vibraciones indeseadas y la caída del solenoide.
Cómo elegir:
Averigüe la corriente de mantenimiento mínima requerida del solenoide. Estará indicada en la hoja de datos de su componente.
Seleccione un SCR con una CORRIENTE DE RETENCIÓN inferior a la CORRIENTE MÍNIMA DE FUNCIONAMIENTO del solenoide.
En caso de no tener dicha pieza en stock, deberá aumentar artificialmente la carga de corriente. Añada una resistencia de mantenimiento de corriente a la bobina del solenoide (en paralelo con ella). La resistencia debe consumir una corriente adicional del 5 al 10 % de la corriente de funcionamiento del solenoide.
🛡️ 3. Determine si su circuito requiere protección de amortiguación.
Como es sabido, los solenoides son circuitos inductivos. Cuando un circuito inductivo se desconecta, se producen picos de alta tensión en el circuito. Dichos picos pueden dañar un SCR. Para absorber la energía y limitar dV/dt, se añade un circuito amortiguador (resistencia y condensador en serie) al SCR.
Opciones de selección:
Opciones Cuándo usar
SCR con circuito amortiguador integrado. La forma más sencilla de crear circuitos de baja potencia y de propósito general.
SCR con circuito de amortiguación externo. El más popular para aplicaciones de alta exigencia. Permite controlar los valores reales.
SCR sin amortiguación: una variante utilizada exclusivamente con cargas puramente resistivas o en algunos circuitos de CA especiales.
Un punto de partida para el circuito de amortiguación:
Resistencia (R): de 0.5 Ω a 1 Ω por voltio en los contactos. Para un circuito de 24 V, utilice una resistencia de 10 a 22 Ω como punto de partida.
Condensador (C) de 5 µF a 1 µF por amperio en los contactos. Para una corriente de 1 A, elija un condensador de 0.47 µF o 1 µF.
La única forma fiable de elegir la relación R/C perfecta es probarla en un osciloscopio.
🔧 4. Elija el paquete y la tecnología adecuados.
Considere las partes físicas y de control de su circuito.
SCR discreto frente a módulo: Para aplicaciones sencillas de baja potencia, utilice un SCR discreto en encapsulado TO-220. Para aplicaciones de alta potencia y control trifásico, utilice módulos SCR específicos con múltiples SCR en su interior.
Control CA/CC:
Solenoides de CC: Utilice un SCR.
Solenoides de CA: Deberá controlar las semiondas positiva y negativa de la onda sinusoidal de CA. Utilice dos SCR en configuración en serie o un TRIAC.
En resumen del proceso de selección:
Tamaño adecuado: Compruebe las corrientes nominales máximas y constantes del solenoide. Elija un SCR del doble de tamaño.
Asegúrelo. Seleccione un SCR que se enganche correctamente con la corriente requerida. Añada una resistencia en paralelo si es necesario.
Protéjalo. Utilice un circuito de amortiguación SCR, ya sea integrado o externo.
Configuración: Un SCR para CC, dos SCR/TRIAC para CA.
