Medir el voltaje RMS de la red de CA

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Diseño de circuito

Necesito diseñar un circuito para leer la red de CA rms, su función es obtener el valor RMS y generar una señal PWM, esta señal PWM alimenta mi controlador AC / DC LED (pin de entrada PWM / 1-10V), la red de voltaje proviene del regulador TRIAC, así que creo que en este enfoque estaría bien:

enlace

En la página 3, como puede ver, utiliza una fuente de caída de tapa y un divisor de resistencia para reducir el nivel de voltaje. El AMC1100 agrega capacidad aislada. ACMAINSENSE me da acceso directo al nivel de CA con 1.32 voltios de compensación y el LM339 es una detección de cruce de cero.

ControladorPIC

Finalmentetengo,ysinusoidal+desplazamientoynecesitocalcularelRMS.Nonecesitonialtaprecisiónnialtaexactamente.Misdudas¿CómoobtengovalorRMS?Hepensadoqueusaréunfiltrodepasobajoparaobtenerelvalormedio,yrestarlo(porsoftware)alaseñaldenofiltro,ycalcularelRMSmedianteestemétodo:

método del gráfico de cálculo de rms

y finalmente calcule rms por sqrt (DCmean ^ 2 + rms ^ 2).

¿Alguna sugerencia?

EDIT

¿Por qué necesito medir RMS de la red? En mi trabajo, trabajamos con controladores de CA / CC para alumbrado público, ahora algunos clientes tienen un control de atenuación para reducir la potencia de salida de la luminaria (lámparas de vapor de sodio de alta presión), y ofrecimos una conversión de LED, PSU + retrofit LED . Ellos quieren usar el mismo método de atenuación, por lo que nuestro controlador LED tiene una entrada de 1-10V para aplicar la atenuación, por lo que necesito un módulo para leer el valor RMS y generar una salida de 1-10.

    
pregunta A.martinez

2 respuestas

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Me parece que estás intentando atenuar una fuente de alimentación de LED con un regulador de intensidad Triac.

Si esto es correcto, no es necesario medir el valor RMS del voltaje del atenuador. En su lugar, puede medir el ángulo de fase y atenuar en proporción a eso. Las lámparas incandescentes no se iluminan linealmente con la posición del mando, pero generalmente no es un problema.

Figura1.Controldeángulodefasedeltriac.

Sidesealinealizarlounpocomejor,puedeutilizarunatabladebúsquedaenlugardecalcular.

Figura2.Gráficadesalidademediacuadráticayraízmediacuadráticaenfuncióndelángulodefase.

Figura 3. Los cálculos de búsqueda para los gráficos.

    
respondido por el Transistor
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Mis dudas ¿Cómo obtengo valor RMS?

Supongo que estás usando algún tipo de microcontrolador.
Calcula RMS (raíz media cuadrada) en un período de muestras absolutas. Pero la raíz toma mucho tiempo, por lo que primero debes hacer el cuadrado y la media en cada muestra. Y la raíz a un ritmo más lento.

Primero necesitas crear un valor medio con los cuadrados. Cada muestra se ajusta al cuadrado y se coloca en un filtro de promedio móvil. 

x = abs(x);
x = x * x;
fifo_in(x);
accumulator += x;

RMS debe estar bloqueado en fase, de lo contrario es inexacto. El fifo debe ser un múltiplo de períodos de muestras de largo. O solo un período. 

while(fifo_count() > samples_in_period) 
    accumulator -= fifo_out();

Los medios que también necesita para medir, o adivinar, la frecuencia.

Luego, cuando necesita el valor RMS, calcula la media y la raíz.
La media toma una división, la raíz toma muchas divisiones. La división es lenta, por eso no puede ejecutar RMS en cada muestra. A menos que el tiempo de procesamiento sea abundante. 

mean = accumulator / fifo_count();
rms = sqrt(mean);

Eso es todo. Los bits difíciles son los tamaños de los números. El acumulador gana rápidamente tamaño según la cantidad de muestras que toma en el búfer. Y el tiempo de procesamiento de las divisiones limita su tasa de medición efectiva.

Ejecutar lo anterior en debería ser fácil para un Cortex M3 de 48 MHz, si se usa una implementación matemática de punto fijo.

    
respondido por el Jeroen3

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