onda cuadrada en la frecuencia de línea. ¿Como funciona?

Si asumimos que N (neutral) está conectado a tierra en el punto de conexión eléctrica entrante en algún lugar (donde varía exactamente de un país a otro), N tiene el mismo potencial que G y podemos ignorar R2 y N por ahora.

• L alternará positivo y negativo con respecto al suelo en cada ciclo de la red. En el semiciclo positivo, la tensión en SEAL aumentará hasta que alcance un poco más de 5 V. En ese punto, D1 se desviará hacia el riel de +5 V y evitará que la tensión de la SELLA siga aumentando.

• En los semiciclos negativos, D2 tendrá un sesgo directo casi inmediatamente que L caiga por debajo de cero. Esto, debido a que es un diodo Schottky (ver más abajo), limitará el voltaje del SELLO a -0.3 V en semiciclos negativos.

• R2 y N funcionarán exactamente de la misma manera en caso de que las conexiones L y N se inviertan, como sucedería fácilmente con los conectores de red reversibles utilizados en América del Norte y la mayor parte de Europa.

Ten cuidado con este tipo de circuito.

• La conexión G debería estar conectada a tierra para que funcione correctamente.
• La mayoría de las resistencias pequeñas no están clasificadas para voltaje de red. La resistencia de 3 MΩ debe estar formada por dos o tres resistencias en serie.
• Tendrás red eléctrica en la placa del circuito. Se requiere un buen diseño con el aislamiento adecuado.

  

Creo que el propósito de este circuito es generar una onda cuadrada con frecuencia de línea (50 o 60 Hz), 5V y 50% de ciclo de trabajo ...

Correcto.

  

¿Cuáles deberían ser las clasificaciones de los diodos zener?

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Creo que deberían ser diodos Schottky en lugar de Zeners, aunque los Zeners funcionen, siempre que tengan un voltaje de ruptura > 5 V.

Se debe tener en cuenta que D1 y D2 son probablemente diodos Schottky con una caída de voltios hacia adelante de tal vez 0.4 voltios

R1 y R2 forman un divisor potencial que divide a la mitad el voltaje de entrada de la red. Luego, D1 evita que el voltaje suba por encima de 5.4 voltios y D2 evita que caiga por debajo de -0.4 voltios.

Por lo tanto, tiene una onda cuadrada de 5,8 voltios de pico a pico capaz de suministrar una corriente baja (debido al tamaño de las resistencias de 3 Mohm).

No obstante, es un circuito peligroso y se debe tener cuidado al sondearlo.

D1 y D2 fijan la señal entrante (la forma de onda de la red) en ~ 0 y ~ 5V (dependiendo de la caída de voltaje en cualquier diodo que esté usando).

No está claro para qué sirven el R2 y la conexión [N]. Parece que no cumplen ninguna función útil.

Esta es una función común para los reguladores de luz de ángulo de fase (y los controles de velocidad del motor, etc.) donde necesita saber dónde está el cruce por cero de la alimentación de la red eléctrica para poder controlar la fase del disparador.

Atmel (que fabrica el microcontrolador utilizado en Arduino, et.al.) en realidad publica una Nota de aplicación sobre esta función: AVR182: Detector de cruce de ceros

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