Популярные микроконтроллеры Nuvoton серий М2354 и М251 со склада компании Смарт-ЭК

Оптоэлектронные индикаторы перехода сетевого напряжения через ноль

- Томск

Приведено несколько простых схем выделения точки перехода сетевого напряжения через ноль. Для обеспечения гальванической развязки в схемах использованы оптоэлектронные элементы.

Для синхронизации работы ряда электронных устройств необходимо с достаточно высокой точностью выделять момент перехода сетевого напряжения через нулевое значение. Известно множество схем, с той или иной степенью приближения решающий эту задачу. Недостатком многих простых схем является запаздывание момента появления выходного сигнала относительно реального момента перехода сетевого напряжения через ноль.

Инструкция по работе с программаторами NFC и DALI/DMX для светодиодных драйверов MOSO

На Рисунках 1–3 показаны несложные схемы решения подобной задачи. Так, на Рисунке 1 сетевое напряжение подводится через гасящие резисторы R1 и R2 к встречно включенным светодиодам DA1.1 и DA2.1 оптронных пар DA1 и DA2 HCPL-181-000. На приемной стороне фотодиоды оптронных пар DA1.2 и DA2.2 включены между собой параллельно и последовательно резистору R5. Сигнал с этого резистора через резистор R4 подается на базу транзистора VT1 BC547C. С коллектора транзистора VT1 снимается выходной сигнал – остроконечные импульсы, Рисунок 1, пик которых соответствует точке перехода сетевого напряжения через нулевое значение.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием двух оптронов.
Рисунок 1. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием двух оптронов.

На Рисунке 2 показан вариант подобной схемы с использованием всего одной оптронной пары. Для питания светодиода оптронной пары использован диодный мост VD1–VD4 1N4007. На приемной стороне с точки соединения фотодиода оптронной пары DA1.2 и резистора R5 сигнал продается на один из входов компаратора DA2.1 LM339. Второй вход – вход сравнения компаратора присоединен к источнику напряжения сравнения – резистивному делителю напряжения на резисторе R3 и потенциометре R6. Регулировка этого потенциометра позволяет смещать точку переключения компаратора по шкале времени, согласовав тем самым момент переключения компаратора с моментом перехода сетевого напряжения через ноль.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием оптрона и компаратора.
Рисунок 2. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием оптрона
и компаратора.

На Рисунке 3 привезена наиболее совершенная схема выделения моментов перехода сетевого напряжения через ноль. Устройство является комбинацией приведенных на Рисунках 1 и 2 схемных решений.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с оптоэлектронной развязкой, каскадом предусилителя и компаратора.
Рисунок 3. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с оптоэлектронной развязкой, каскадом
предусилителя и компаратора.

Материалы по теме

  1. Datasheet Fairchild BC547C
  2. Datasheet ON Semiconductor LM339
  3. Datasheet Broadcom HCPL-181-000E
ТМ Электроникс. Электронные компоненты и приборы. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Старая классика, отлично работающая, минимум деталей. https://www.edn.com/mains-driven-zero-crossing-detector-uses-only-a-few-high-voltage-parts/
  • PC814.
  • А мне вот эта схема понравилась: [url]https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj78K731LH_AhXi-SoKHSqwB6QQFnoECBcQAQ&url=https%3A%2F%2Fd1.amobbs.com%2Fbbs_upload782111%2Ffiles_40%2Fourdev_643643NSY57M.pdf&usg=AOvVaw1VxhLnx2B-6cjaAwIxYOe0[/url]
  • В автовыключателе утюга сетевое через гасящий резистор прямо на вывод микроконтроллера. И деталей в этом автовыключателе совсем минимум, и киловатты утюжные выключает.
  • Всё правильно, обсуждать схему без ТЗ бессмысленно. Но, к великому сожалению, автор именно это и делает. :(
  • Кажется, была на РЛ эта схема. Работает отлично.
  • [URL="https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=125698"]Детектор перехода сетевого напряжения через ноль с минимальным количеством высоковольтных компонентов[/URL]
  • В современности транзистор оптрона к микроконтроллеру подключен будет. А микроконтроллеру короткий импульс совсем необязателен. Фронта вполне достаточно.
  • Croma, а если внешнее прерывание нужно настроить на срабатывание по заднему фронту? Зачастую в этом случае длительность импульса специально настраивают. А если фронты импульса зашумлены? Да много если. Поэтому всегда нужно работать с чёткой формой импульсов. Но, возможно, Вы просто не сталкивались со всем многообразием задач.
  • Разбирающиеся ухмыльнуться. И чего там будет если транзистор оптрона с резистором местами поменять? Это никому не доступно. А вот микроконтроллеры как раз и придумали как универсальное средство решения многообразных задач. К примеру. Если зашумлено, то надо открывать временную "калитку" и ловить импульс в ожидаемое время.
  • Где "там"? Так получилось, что в этой теме несколько схем образовалось. Неопределённость. Или Вы говорите о возрастающем/падающем фронте импульса? Так это всё равно не упраздняет понятий "передний" и "задний" фронт. Без ухмылок, для разбирающихся есть отличия. Ведь время лежит в основе метрики всех цифровых систем. А какой там фронт, возрастающий или падающий, не существенно. Но вот работать с "иголками" - это неправильно. Поэтому вот этого недостаточно: Нужно отличать задний/передний фронт импульса. Иначе получается любительская кустарщина с соответствующими показателями надёжности. И на счёт "открытия калиток". Ведь необходимость отслеживать переходы через ноль напряжения или тока возникает не только на 50 Гц сетевого. И если [B]частота за сотни кГц или далеко за мегагерц[/B] - никаких калиток не хватит :-) Другими словами отвлекать ядро или таймеры очень накладно становится. Если речь именно о микроконтроллерах без DSP. С уважением.
  • Название темы. Обсуждение: Оптоэлектронные индикаторы перехода сетевого напряжения через ноль. Бессмысленное в такой теме словоблудие. Или у кого в розетке килогерцы, мегагерцы?
  • Берем PC814 и подаем с неё сигнал на МК. Замеряем таймером длительность импульса (промежуток времени между его фронтом и спадом) и делим полученное число пополам - это и есть времЕнная точка перехода через 0. Если сетевое напряжение очень нелинейно, то попутно считываем с помощью АЦП уровень сигнала в течение длительности вышеуказанного импульса и после соответствующей математической обработки вычисляем точку перехода через 0. Можно и еще круче: подключить звуковой АЦП к МК, а еще лучше вместо МК использовать сигнальный процессор, с помощью которых можно определить точку 0 с КНИ 0,01%... Просто, надежно, удобно, но... нафиг никому не нужно. :)
Полный вариант обсуждения »