¿Funcionaría este perezoso detector de cruce por cero?

2

Tarea: Diseñe un ZCD para que 230VAC se conecte a una atmega168, 5VDC.

Eloptoacopladorilustradoes SFH620A-3 . Tengo a mano resistencias 1 / 4W E24. Soy extremadamente perezoso y quiero irme con la menor soldadura posible (gracias a Dios, el opto tiene solo cuatro conductores).

Supongamos que el voltaje de línea varía de V_{min} = 200VAC a V_{max} = 250VAC rms.

$$ P_ {resistencias de entrada} = \ frac {V_ {max} ^ 2} {R_1 + R_2} $$ $$ R_1 + R_2 \ geq \ frac {V_ {max} ^ 2} {P_ {resistencias de entrada, max}} = \ frac {250 ^ 2} {0.25 + 0.25} = 125Kohm $$

Seleccionamos R1 = R2 = 68Kohm. $$ i_ {in, min} = \ frac {V_ {min} - 1.65} {2 * R_1 * 1.05} = \ frac {198.35V} {142.8Kohm} = 1.39mA $$

De aquí en adelante, utilice estos o estos cálculos, seleccionamos 10Kohm o 15kohm para la resistencia de salida.

Conclusión: la cantidad y el precio mínimos de los componentes, la confiabilidad límite, deberían funcionar al menos durante un par de años.

¿Funcionaría el esquema? ¿Sería confiable durante un par de años de operación constante?

La etapa de salida:

$$ i_C \ geq i_ {in, min} * CTR_ {min} \ approx 1.39 mA * 0.34 \ approx 0.47mA $$

atmega168 , página 302

$$ i_ {fuga} \ leq 1uA $$ $$ V_ {IL} = 0.3 Vcc = 0.3 * 5V = 1.5V $$ $$ V_ {IH} = 0.6 Vcc = 0.3 * 5V = 3V $$

Si nos esforzamos por estar por debajo de 1V para el cero lógico: $$ i_C * R_ {salida} = 1V $$ $$ R_ {salida} = 1V / 0.47mA = 2.13Kohm $$

Seleccionamos 2.4Kohm.

EDITAR: implementado y probado. Las resistencias de entrada se calientan, pero no calientan.

    
pregunta Vorac

4 respuestas

2

Asegúrese de que sus resistencias estén clasificadas para el voltaje que está aplicando. Algunas resistencias solo tienen una potencia máxima de 100 V, así que mire ésta.

Con una resistencia total de LED de 125 kohm y una capacitancia de entrada especificada de 50pF, obtendrá un error de tiempo básico de 6 us - esto es equivalente a un filtro de paso bajo en la entrada de fc 25 kHz.

En cuanto a la etapa de salida del optoacoplador, si utiliza una resistencia de colector de 75 ohmios, podría obtener otro retraso de aproximadamente 5 us (tiempo de encendido + tiempo de aumento o tiempo de apagado + tiempo de caída). En total, es posible que tenga un error de tiempo total de aproximadamente 11 nosotros.

Con una resistencia de 2k en el colector, los tiempos de retardo / aumento / caída se extenderán significativamente en proporción a 2k / 0.075k, es decir, un aumento tal vez 27 veces, por lo que esto lleva a un error de tiempo de 6 us + 27 * 5 us = 141 us.

No ha especificado en qué suministro está ejecutando la resistencia de colector. Si 5V, las cifras anteriores son válidas, pero si 3v3 podría agregar otro retraso de 20 a 30%. Lea la hoja de datos: contiene la información y he intentado hacer el mejor uso de esta información en mi respuesta, aunque me decepcionó que la hoja de datos no contuviera más información sobre los tiempos de subida / bajada.

BTW 141 us representa un error de fase en 50 Hz de aproximadamente 2.54 grados. ¿Es esto aceptable?

Tenga en cuenta también que los tiempos de retraso / aumento / caída del opto se especifican cuando el dispositivo está NO en saturación. Si el transistor entra en saturación, encontrará que los errores de tiempo aumentan significativamente (es decir, se duplican o triplican). Para evitar la saturación, tiene que usar una resistencia de colector de bajo valor y asegurarse de que la corriente conducida en el LED no produzca un voltaje de salida que vaya muy por debajo de 1 V en el colector (tal vez limitado a 0,5 voltios). Si el tiempo es crítico, tendrá que cumplir con esto y tal vez usar un comparador después de la opción para producir una señal lógica decente. ¡Opto puede ser un poco complicado!

    
respondido por el Andy aka
0

que detectará bajo voltaje en la línea, si está lo suficientemente cerca de lo que necesita saber, entonces sí funcionará.

    
respondido por el Jasen
0

Para un enfoque muy perezoso. Esto es lo que construyo y funcionó. No se pueden extraer capturas de pantalla de DSO. Perezoso :)

Aunque esto no me decepcionó. Cumplió mi propósito.

    
respondido por el ammar.cma
0

He usado este shematic y funciona bien. Pero desea cambiar el valor de la resistencia. He conectado el analizador lógico al colector y calculado para 220Vac.

    
respondido por el Sercan Coban

Lea otras preguntas en las etiquetas