Interruptor de detección de corriente de CA que usa el transformador de corriente

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Estoy luchando para diseñar un circuito que interprete las señales de un SCT013 transformador de corriente y gatillo una señal constante de 5v (que irá a un microcontrolador) cuando se alcanza un cierto umbral actual.

Pensé que podría lograrlo tomando la señal de CA cargada del CT y rectificándola con un puente rectificador y un condensador de alisado. Luego, conecte esto a la base de un transistor que emitirá una señal de baja corriente de 5v.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Pensé que al ajustar el valor de R2 podría tener el 'disparador' del transistor en diferentes niveles actuales. La elección del transistor fue arbitraria, solo quería ver si podía obtener la señal rectificada para "disparar" el transistor. El CT produce una corriente entre 0 y 50ma, su relación es 1: 2000. Me gustaría que el circuito envíe una señal si la corriente CA está por encima de 1 o 2 amperios.

Cuando pruebo este circuito, parece que hay algún problema con atar el puente rectificador a tierra.

Soy muy nuevo en el diseño de circuitos y especialmente en el uso de transistores, por lo que me disculpo por adelantado si este diseño es totalmente ridículo. Si es así, ¿cuál sería una forma más directa de lograr lo mismo? Me doy cuenta de que podría conectar la salida de CT a un ADC en el microcontrolador y simplemente ver si la corriente fluye de esa manera. Pero me interesó el desafío y me gustaría aprender más sobre los circuitos y los transistores.

¡Gracias!

    
pregunta Carter Payne

2 respuestas

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No es ridículo, pero sí un poco molesto alrededor del transistor de salida, y te has perdido un truco sobre cómo cargar un transformador de corriente. Junto con el (bueno) aislamiento del transformador de corriente, no debería haber ningún problema debido a la forma en que se ha conectado a tierra el puente de diodo, ese bit está bien.

Normalmente, cuando usamos un transistor en este tipo de circuito de disparo, lo usamos en un emisor común. R2 es opcional, permite otro grado de libertad al seleccionar el nivel de disparo, en lugar de ajustar R1. Este circuito tiene un nivel de activación bastante bien definido cuando la tensión de base es de alrededor de 0.7v.

Un transformador de corriente descargado es una salida de corriente, por lo que en este tipo de circuito, obtendremos una rectificación mucho mejor colocando la carga después de el rectificador, esto elimina casi toda la caída directa del diodo de la salida.

Para un circuito barato y divertido, con un umbral bastante más irregular, tendería a usar el segundo circuito. El zener sujeta la tensión de salida para que sea segura para la entrada digital del microcontrolador, y la tensión de umbral es el nivel mal definido que utiliza la entrada del microcontrolador.

Por supuesto, si el zener del segundo circuito falla, puede freír el microcontrolador, el primer circuito requiere varias fallas para hacerlo, por lo que puede encontrar el primer preferible.

El valor de su condensador de 1uF es un poco desconcertante, ya que junto con la carga de 650 ohmios, la constante de tiempo está muy por debajo de un ciclo de la red, lo que hará que el circuito se encienda y se apague 100 veces por segundo. Quizás esto es lo que quieres, en cuyo caso podrías omitir C1. Si desea estabilizar la salida, entonces C1 debería ser mucho más grande como se muestra (o aún más grande), aunque todavía habrá corrientes intermedias para las cuales la salida se activará y desactivará a la frecuencia de la red.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Neil_UK
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Su problema principal puede depender de qué SCR-013 CT tenga. Espero que tengas un SCT-013-005 o SCT-013-010:

Lerecomiendoqueuseun-005o-010peroparecequeprobablementeyatengaun-000quees100Adeescalacompleta(paraunasalidade50mA).

SusegundoproblemaesqueelR2ensuesquemanolepermitiráestablecerunniveldeactivaciónconmuchaprecisión,entodocaso.NecesitasinvestigarlosamplificadoresBJTunpocomás.

SisuCTesde50mARMSaescalacompleta,ysideseageneraraproximadamente1VRMS,puedecalcularcuáleslacargadeseada.

(1V)/(50mA)=20Ohmios

Suponiendoqueleimportapocolalinealidadypuedeaceptarunabajaprecisión,podríaaumentarelvoltajedesalidaparadecir10VRMSaescalacompleta.Estonecesitaríaunaresistenciadecargadeunos200ohmios.

Entonces,paraun-000CTobtendríasaproximadamente0.1VRMSporAmp.Claramente,estonoessuficientepararectificarconunpuenterectificador(inclusosisetrataradediodosSchottky,estaríaenproblemas.Debeleerunpoco aquí para ayudarlo a comprender mejor el TC.

Podría aumentar la sensibilidad de un -000 pasando múltiples turnos a través del CT. 4 bucles lo harían 25 A escala completa, 5 bucles lo harían 20 A escala completa. Usando 4 bucles y aún con 200 Ohms de carga, ahora tiene aproximadamente 0.4 V RMS o aproximadamente 800 mV de pico por Amp.

Suponiendo que no te importe la linealidad, puedes rectificar la salida antes que la resistencia de carga ... pero esto realmente causa estragos en la linealidad de la escala.

Una vez que se rectifique la salida, es mejor recortar la salida, y te recomiendo que uses algo como a TL431 o 4.7 V Zener para proteger el puerto MCU DIO.

Este tipo de esquema puede funcionar para usted:

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respondido por el Jack Creasey

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