Salida del optoacoplador

Antes de hacer algo, debes arreglar el circuito que controla el LED. En el pico del seno de 220 VCA, hay 311 V en el extremo izquierdo de R29. Figura aproximadamente 2 V para el LED, por lo tanto, 1,6 mA a través de la resistencia y el LED. Eso es suficiente para muchos acopladores opto, aunque no he buscado este en particular.

Sin embargo, el problema es durante el semiciclo negativo. El LED será inversamente sesgado mucho más allá de su especificación. Nuevamente, no he buscado su opto, pero lo más probable es que el voltaje de inversión máximo del LED sea de alrededor de 5 V. Si aún no ha roto el opto, lo hará en breve. Una forma de solucionar este problema es poner un diodo ordinario en reversa a través del LED, aunque eso duplicará la disipación en R29. A aproximadamente 220 Vrms en R29, disipará 1/4 vatios. Realmente debería ser una resistencia de "1/2 vatio" o más, o implementarse con dos resistencias de 1/4 W en serie.

Ahora al problema que preguntaste. La solución es perder el filtro. También usaría una resistencia desplegable o desplegable más rígida. Muchos microcontroladores tienen detectores internos como opciones en al menos algunos de sus pines. Lo más sencillo es conectar la salida óptica entre un pin con pullup interno y tierra. No se necesitan otras partes.

La entrada digital ahora será pulsada a la frecuencia de línea. Esto es fácil de manejar en el firmware, y lo he hecho varias veces. Con la entrada sin procesar que le muestra cuándo está ocurriendo la mitad positiva del ciclo de alimentación, el resto depende de la política en el firmware.

Una de las muchas formas de hacer lo que quiere es crear una señal interna que le indique lo más rápido posible si hay energía presente. Cada vez que se activa la salida opto, configura un temporizador un poco más largo que el tiempo de apagado normal del opto. Durante el tiempo de encendido, el temporizador se mantendrá efectivamente a este valor, y hará una cuenta atrás durante el tiempo de apagado. La entrada de CA está presente cuando el temporizador no es 0.

Desde la señal de CA presente, puede hacer fácilmente una señal de inicio retardada a través del filtrado de paso bajo, un temporizador deliberado, etc.

  

El corte de energía tiene que ser más rápido. Restauración de energía puede tomar algunos   milisegundos.

Aquí está la primera pista sobre qué tan rápido tiene que responder el sistema, es decir, puede tomar unos pocos milisegundos para que se detecte la energía, pero, leyendo entre líneas, debe haber 1 milisegundo o menos para detectar que la energía ha fallado.

Lamentablemente esto no se puede lograr.

La naturaleza cíclica de la forma de onda de la alimentación de CA es que toma 5 milisegundos (a 50Hz) para cambiar de un voltaje máximo a cero. Aquí hay una imagen de las formas de onda de 50 Hz y 60 Hz: -

Estosignificaqueparaevitarqueelcircuitodeldetectorindiqueun"fallo de alimentación" entre los ciclos, debe tener un retraso de al menos 5 milisegundos.

Mi respuesta es "repensar tus requisitos".

Cuando haya realizado la detección de CA, busco la solución de pulsos. El flujo de pulsos se puede administrar mediante una interrupción de MCU y / o un temporizador de MCU. La solución del temporizador en algunos microcontroladores se puede configurar para que se agote el tiempo de espera en, por ejemplo, 1.2 ciclos de tiempo de CA y se vuelva a activar al producirse cada impulso detectado. Esto permite que la detección que podría ser ajustada por el software se recorte lo más cerca posible del tiempo de detección más temprano.

Por ejemplo, si se esperaba que su dispositivo funcionara a 50 o 60Hz, primero podría medir el período de pulso para determinar la frecuencia y luego establecer el período del temporizador en consecuencia.

Tenga en cuenta que la configuración de la MCU para responder a las interrupciones de detección de impulsos de CA a 50 o 60 Hz implica una sobrecarga de procesamiento muy baja en su dispositivo (siempre que no haga estupideces en la rutina de servicio).

Cambiar a:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Tendrá que experimentar un poco para obtener los valores correctos de los componentes, pero la siguiente fórmula debería ayudar:

En Tc = 1 / (2 * pi * R2 * C1)

Apagado Tc = 1 / (2 * pi * (R1 + R2) * C1)

o:

^{simular este circuito}

En este circuito, en Tc será = 1 / (2 * pi * (R3 + R4) * C1)

y off Tc será = 1 / (2 * pi * R4 * C1)

PERO puede que necesite un transistor adicional en la etapa de salida para elevar el nivel de voltaje debido al efecto de R3 y R4 que actúan como divisor de voltaje. VOut = 3.3 * R4 / (R4 + R3)

La MEJOR solución sería utilizar la entrada de pulsos como entrada a un elemento de tiempo monoestable, pero descartó esto :-)