Detecte 220 VAC con una Raspberry Pi

Si la seguridad es una preocupación principal, en lugar de construir ese circuito, puede considerar comprar un CA estándar -módulo de entrada por alrededor de $ 10- $ 15. Tienen certificación de seguridad UL, CSA, CE y TÜV (todavía es posible fallar y crear una situación peligrosa, especialmente si el cableado está descuidado, pero es menos probable).

Es mejor que alguien con conocimientos lo revise antes de encenderlo en cualquier caso.

Elcircuitodentrodelacarcasaesalgosimilaralquesemuestra,sinembargo,responderámuchomásrápido.

Conrespectoalcircuitoquemuestra,elPS2501tieneunaclasificacióndevoltajedeaislamientoacortoplazode5000VRMS.Esoesadecuadoparasoportarconseguridadlaredde240VCAylamayoríadelostransitoriosquepuedanaparecerenella.

Porseguridad,debemantenerladistanciadefuga(fugasuperficial)entreloscablesdeentradaysalida(delopto)hastaalmenos8mmyasegurarsedequenuncapuedamojarseocontaminarseconmaterialesconductores.

Elcircuitoenelladodebajatensióndebeconectarseatierraysedebenusarfusiblesuotralimitacióndecorrienteparaqueunafalladeloptonopuedacausarunacondiciónpeligrosa.R1yR4puedenonoseraceptablesdependiendodeltipo.Ciertamentepuedenquemarsebajociertascondiciones.

Sinunaconexiónatierraenelladoaislado,dependedeunaspocasmilésimasdeplásticodentrodeeseoptoparasuseguridad.

Encuantoasusotraspreguntas,laclasificaciónde90Vessololaoperacióndeentradadeltransistordesalida,solove5Vylaentradade240Vsereducea1,2VquenecesitaelLEDatravésdeloscomponentesalaizquierdadelaislador.

Todaslasúltimaspartesestáneléctricamente"calientes" (incluido ese lado del opto) y deben estar bien protegidas contra el contacto accidental.

El condensador C1 DEBE ser del tipo X2, que es una certificación de seguridad para el uso en redes principales. R1 y R2 deben ser capaces de soportar la tensión de red y los transitorios. Las series Vishay VR25, 35, etc. están clasificadas apropiadamente.

C1 es lo que realmente hace el trabajo de reducir 240VAC a 1.2V. La mayor parte de la tensión de red aparece a través de él. En semiciclos positivos, la corriente fluye a través del LED en el optoacoplador, en semiciclos negativos la corriente fluye a través del 1N4007. Las resistencias están ahí principalmente para limitar la corriente si se enciende cuando el voltaje no es cero.

La solución más barata y sencilla es comprar un pequeño cargador USB con alimentación de red y conectar el cable USB +5 y la conexión a tierra para detectar cuándo el cargador recibe alimentación de CA.png     

Sugiero encarecidamente que reconsidere el uso de su circuito a favor de la detección sin conexión directa a la tensión de la red. Algunos ejemplos son:

• Fotodiodo para detectar luz
• Transformador de corriente basado en bobina para detectar corriente
• Transformador de corriente con sensor de efecto Hall para detectar corriente

Todo lo anterior tiene el beneficio de que no se activan si su bombilla se quema (si eso es lo que quiere).

• Circuito de sensor de voltaje sin contacto (NCV) para detectar voltaje de CA

Este último puede dispararse cuando el interruptor está encendido, incluso si la bombilla está quemada.

No solo las opciones anteriores son mucho más seguras, sino que sus circuitos son más simples que la monstruosidad de su pregunta.

Ese circuito detecta la corriente alterna de su pared; no detecta directamente la luz. Podría funcionar si lo conectas a las mismas conexiones que tu luz, pero en realidad no es una gran solución (o segura).

Para responder a sus preguntas:

  

Encontré que la PS2501 tiene la posibilidad de funcionar hasta 80 V, entonces, ¿cómo puede ser?   ¿Trabajamos si queremos conectarlo a 220 VAC?

Eche un vistazo a la hoja de datos. La clasificación de 80 V corresponde al voltaje del colector-emisor para el transistor; esto solo se aplica al lado derecho de su circuito, que solo está expuesto a 5 VCC.

  

¿Por qué necesitamos agregar un capacitor y un diodo (D1, C1)?

D1 sujeta los nodos delante y detrás de R3 y el optoacoplador cuando ese lado tiene un voltaje positivo. Esto es para asegurarse de que el diodo en el optoacoplador no se rompa, ya que solo puede soportar 6V en reversa. Sujeción es una forma común de proteger los circuitos de voltaje no deseado.

El condensador en serie con la resistencia se agregó para suavizar la forma de onda del voltaje de CA para evitar falsos positivos.