Guida alla selezione delle elettrovalvole SCR
La scelta del raddrizzatore controllato al silicio (SCR) più adatto per un circuito a solenoide è un campo piuttosto specialistico dell'elettronica, ma qui vi guiderò attraverso le opzioni principali.
La scelta di un semplice relè meccanico è un processo relativamente semplice, ma la selezione di un SCR richiede particolare attenzione, tenendo conto delle specifiche proprietà di commutazione dell'SCR stesso e del comportamento induttivo di un solenoide, oltre ai parametri elettrici di base del circuito.
Analizziamo i passaggi chiave della selezione:
⚡ 1. Corrispondenza dei parametri elettrici (il punto non negoziabile)
L'inizio di qualsiasi fase di selezione. La potenza nominale di un SCR deve essere superiore ai requisiti del circuito.
Parametro | Definizione | Scelta
Tensione (VDRM/VRRM) La tensione massima che l'SCR può mantenere quando è spento. Scegliere un valore compreso tra 1.5 e 2 volte la tensione di alimentazione di picco.
Per i transienti di tensione di linea di 120 V CA utilizzare un SCR da 200 V o 400 V.
Corrente (ITRMS) La corrente RMS massima continua che l'SCR può mantenere nello stato "acceso". Scegli > La corrente di mantenimento del solenoide a regime con un margine di sicurezza doppio.
Corrente di picco (ITSM) La corrente massima non ripetitiva che l'SCR può sopportare durante un ciclo (ad esempio 50/60 Hz). Scegli > La corrente di spunto del solenoide. La corrente di spunto può essere da 10 a 20 volte il valore della corrente a regime.
Si consiglia di ridurre la corrente nominale di un SCR del 50-75%. Se il solenoide assorbe 1 ampere, selezionare SCR con una corrente nominale compresa tra 2 e 4 ampere.
🔥 2. Impostare correttamente il parametro della corrente di mantenimento (l'errore più comune)
Questo parametro è il più importante e quello che più facilmente confonde un principiante. La corrente di mantenimento (IH) di un SCR è il livello minimo di corrente che mantiene l'SCR acceso una volta che è stato commutato nello stato ON.
Il problema: i solenoidi moderni sono progettati per funzionare in modo efficiente dal punto di vista energetico e, pertanto, consumano correnti molto basse una volta entrati in funzione. Se la corrente a regime è inferiore alla corrente di mantenimento del SCR, quest'ultimo si spegnerà automaticamente, causando vibrazioni indesiderate e il conseguente arresto del solenoide.
Come scegliere:
Scopri qual è la corrente di mantenimento minima richiesta per il solenoide. Questa informazione è riportata nella scheda tecnica del componente.
Selezionare un SCR con una CORRENTE DI MANTENIMENTO inferiore alla CORRENTE DI FUNZIONAMENTO MINIMA del solenoide.
Nel caso in cui non si disponga di tale componente in magazzino, è necessario aumentare artificialmente il carico di corrente. Aggiungere una resistenza di mantenimento alla bobina del solenoide (in parallelo ad essa). La resistenza deve assorbire una corrente aggiuntiva pari al 5-10% della corrente di funzionamento del solenoide.
🛡️ 3. Determina se il tuo circuito richiede una protezione con snubber
Come noto, i solenoidi sono circuiti induttivi. Quando un circuito induttivo viene spento, si verificano picchi di alta tensione nel circuito. Tali picchi possono bruciare un SCR. Per assorbire l'energia e limitare dV/dt, viene aggiunto all'SCR un circuito di snubber (resistore e condensatore in serie).
Opzioni di selezione:
Opzioni Quando utilizzare
SCR con circuito di snubber integrato. La soluzione più semplice per circuiti a bassa potenza e per uso generale.
SCR con circuito di snubber esterno. Il più diffuso nelle applicazioni gravose. Qui è possibile controllare i valori effettivi.
SCR Snubberless: una variante utilizzata esclusivamente con carichi puramente resistivi o in alcuni circuiti CA speciali.
Un punto di partenza per il circuito di smorzamento:
Resistenza (R): da 0.5Ω a 1Ω per volt sui contatti. Per un circuito a 24V, utilizzare una resistenza da 10 a 22Ω come punto di partenza.
Condensatore (C) da 5 µF a 1 µF per ampere sui contatti. Per una corrente di 1 A, scegliere un condensatore da 0.47 µF o 1 µF.
L'unico modo affidabile per scegliere il rapporto R/C perfetto è provarlo su un oscilloscopio.
🔧 4. Scegli il pacchetto e la tecnologia più adatti
Considera gli aspetti fisici e di controllo del tuo circuito.
SCR discreti vs. moduli: Per applicazioni semplici a bassa potenza, utilizzare un singolo SCR discreto in contenitore TO-220. Per applicazioni ad alta potenza e controllo trifase, utilizzare moduli SCR dedicati con più SCR al loro interno.
Controllo AC/DC:
Elettrovalvole in corrente continua: utilizzare un SCR.
Elettrovalvole CA: Dovrai controllare entrambe le semionde, positiva e negativa, dell'onda sinusoidale CA. Utilizza due SCR in configurazione back-to-back oppure un TRIAC.
Riepilogo del processo di selezione:
Dimensionamento: Verificare i valori nominali di corrente di picco e di regime del solenoide. Scegliere un SCR di potenza doppia.
Bloccalo. Seleziona un SCR che si blocchi correttamente alla corrente richiesta. Aggiungi una resistenza in parallelo se necessario.
Proteggilo. Utilizza un circuito di snubber SCR, integrato o esterno.
Configurazione: un SCR per la corrente continua, due SCR/TRIAC per la corrente alternata.














