Estoy trabajando en un sistema de automatización del hogar y necesito detectar si un dispositivo está recibiendo energía o no. Básicamente, necesito un interruptor de detección de corriente CA que se pueda montar en una línea de alimentación y envíe una señal de voltaje CC como salida a un microcontrolador siempre que detecte una corriente CA en la línea. Hice una búsqueda y encontré sensores de efecto Hall que proporcionaban detección con aislamiento, pero como el campo magnético fluctuará, también será la salida. Solo necesito un sensor de efecto Hall que solo da un voltaje de CC cuando detecta un campo magnético de una línea de corriente de CA y da una salida de CC que podría alimentar a un comparador. Soy un novato en electrónica y trabajo en proyectos de bricolaje. He planeado diseñar mi propia tabla para mantener el costo bajo. Los aparatos funcionan con 230 VAC y 5 A de corriente máxima.
¿Cómo diseñar un interruptor de detección de corriente CA?
5 respuestas
Figura 1. Sensor de corriente de caída de diodo simple con optoaislador.
- Los diodos caen un máximo de aproximadamente 2.1 a 3 voltios dependiendo de la corriente.
- OPTO1 es un optoaislante LED bidireccional. Estos tienen LED infrarrojos internamente, por lo que la caída de tensión directa es de aproximadamente 1,2 V. R1 limitará la corriente a 10 mA.
- Los diodos deben estar clasificados para la corriente máxima (incluida cualquier sobrecarga de conexión) que disipará aproximadamente 0,8 x I vatios cada uno. No necesitan ser de alto voltaje porque hay un máximo de 3 V en esta parte del circuito.
- C1 mantendrá el voltaje entre los pulsos del optoaislador y simplificará el microcódigo.
Puedes usar el sensor Hall. La señal de CA se convierte en una señal de CC con un diodo y una capacitancia.
Un problema con el sensor Hall puede ser que tienen una desviación de desplazamiento.
Aquí se explica cómo hacerlo con un transformador de corriente,
y aquí está la lista de circuitos de LTspice para que puedas jugar con el circuito si quieres:
Version 4
SHEET 1 880 680
WIRE -112 -32 -640 -32
WIRE 0 -32 -112 -32
WIRE 128 -32 0 -32
WIRE -112 0 -112 -32
WIRE 128 0 128 -32
WIRE 0 96 0 -32
WIRE -112 112 -112 80
WIRE -32 112 -112 112
WIRE 128 128 128 80
WIRE 128 128 32 128
WIRE -416 144 -544 144
WIRE -240 144 -336 144
WIRE -32 144 -240 144
WIRE -544 192 -544 144
WIRE -416 192 -416 144
WIRE -336 192 -336 144
WIRE -240 192 -240 144
WIRE 128 192 128 128
WIRE -384 288 -384 176
WIRE -368 288 -368 176
WIRE 128 304 128 256
WIRE 224 304 128 304
WIRE 320 304 224 304
WIRE -544 320 -544 272
WIRE -416 320 -416 272
WIRE -416 320 -544 320
WIRE -336 320 -336 272
WIRE -240 320 -240 272
WIRE -240 320 -336 320
WIRE 224 336 224 304
WIRE -640 352 -640 -32
WIRE -416 352 -416 320
WIRE -112 352 -112 112
WIRE 128 352 128 304
WIRE -640 464 -640 432
WIRE -416 464 -416 432
WIRE -416 464 -640 464
WIRE -240 464 -240 320
WIRE -240 464 -416 464
WIRE -112 464 -112 432
WIRE -112 464 -240 464
WIRE 0 464 0 160
WIRE 0 464 -112 464
WIRE 128 464 128 416
WIRE 128 464 0 464
WIRE 224 464 224 416
WIRE 224 464 128 464
WIRE -640 528 -640 464
FLAG -640 528 0
FLAG 320 304 OUT
SYMBOL ind2 -432 176 R0
WINDOW 0 -34 42 Left 2
WINDOW 3 -53 69 Left 2
SYMATTR InstName L1
SYMATTR Value 100µ
SYMATTR Type ind
SYMBOL ind2 -320 176 M0
WINDOW 0 -48 44 Left 2
WINDOW 3 -61 69 Left 2
SYMATTR InstName L2
SYMATTR Value 1.3m
SYMATTR Type ind
SYMBOL current -544 192 R0
WINDOW 3 24 80 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName I1
SYMATTR Value SINE(0 .1 50)
SYMBOL voltage -640 336 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 5
SYMBOL res -432 336 R0
WINDOW 0 -36 40 Left 2
WINDOW 3 -41 66 Left 2
SYMATTR InstName Rx
SYMATTR Value 1G
SYMBOL res -256 176 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 60
SYMBOL Comparators\LT1716 0 128 R0
SYMATTR InstName U2
SYMBOL res 112 -16 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 510
SYMBOL schottky 112 192 R0
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value RB705D
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL cap 112 352 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 2µ
SYMBOL res 208 320 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 100k
SYMBOL res -128 -16 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res -128 336 R0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 20
TEXT -424 104 Left 2 !K L1 L2 .9
TEXT -618 496 Left 2 !.tran .5 startup uic
He utilizado un transformador de detección de corriente en el pasado y lo conecté a un ADC a través de algunos circuitos para convertir la corriente en un voltaje y luego el voltaje en una señal digital. Trabajó para mí, aunque necesitaba algo más que saber si existía una corriente.
Dijiste que el transformador de corriente es costoso ... Pero si lo piensas, el transformador de corriente se puede armar fácilmente ... Simplemente revisa tu contenedor de chatarra electrónica, busca el núcleo de toroides de smps pequeños.
Enrolle cinco vueltas primarias en el toroide utilizando un cable de cobre bien aislado, con un grosor de al menos 1 mm. El grosor de 1 mm debe soportar bien 5Amps. El aislamiento en el cable debe ser bueno para la operación de voltaje de la red.
El secundario puede ser un cable aislado muy fino. Puede salvar este tipo de cable de cualquier solenoide de relé magnético pequeño. Haz al menos 20 vueltas sobre el toroide. La primaria y la secundaria pueden ser enrolladas sin solaparse.
Ya que lo más probable es que tenga que hacer este enrollamiento manualmente, primero calcule la longitud del cable necesario para el número de giros de antemano. Simplemente mida la longitud de un bucle a través del toroide y multiplíquelo por el número de vueltas que estará bien.
La amplificación y el acondicionamiento de la señal se pueden implementar fácilmente utilizando un amplificador operacional barato y un comparador.
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