Sensor de red aislado

Sugiero esta disposición utilizando un transformador pequeño con una relación de 10: 1. El transformador se usa como un transformador de corriente, NO un transformador de voltaje. Es la reactancia de C2, C3 en serie con R5 * (relación de giros) lo que establece la corriente. Puede cambiar R5 para darle un voltaje más bajo, por ejemplo, 22 ohmios dará ~ 1VAC.

En esta disposición, el transformador probablemente puede ser un transformador ordinario de 240 V, ya que solo está expuesto a ~ VAC / 2.

Los transformadores pequeños (p. ej., verrugas de pared) comúnmente tienen una disposición de bobina dividida, es decir, los devanados están lado a lado con la bobina de plástico moldeado en medio. (En lugar de enrollarse uno encima del otro con la separación del papel. Una bobina dividida probablemente tenga un muy buen voltaje de resistencia y es ideal.

C2, C3 están divididos y, por lo tanto, requieren menos voltaje nominal.

Se muestra que R6, R7 limitan la corriente a 25 mA (no letal) en caso de una falla total de T1.

C2, C3, R6, R7 podrían dividirse en 2 partes de la serie para mejorar aún más la clasificación de voltaje / hacer que sean más fáciles de obtener. (es decir, C2 se convierte en 100nF + 100nF en serie)

Te dejo la detección de voltaje.

(No he considerado ningún problema de LC con la reactancia de fugas del transformador)

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La red eléctrica no es una fuente de CA flotante, un lado de la red (el "neutro") está ligado a la masa general de la tierra y a la conexión a tierra de protección en su enchufe.

Lo más probable es que su computadora portátil esté flotando, ciertamente está flotando cuando se están agotando las baterías y probablemente esté flotando incluso cuando está enchufada (la mayoría de los bloques de energía de las computadoras portátiles tienen salida flotante).

El escritorio de tu papá, por otro lado, probablemente tiene su línea de tierra atada a la tierra protectora de tu zócalo.

Ahora mire esos diodos en el lado izquierdo de su esquema. Cuando enchufó el dispositivo en el escritorio de su papá, en el semiciclo negativo de la corriente de red fluyó.

• Desde la conexión a tierra de protección en el enchufe del escritorio.
• A través de la fuente de alimentación de la computadora de escritorio a la conexión a tierra de CC del equipo.
• A través de la línea de tierra de su cable de señal a su placa.
• A través de uno de los diodos a la izquierda de tu Scehematic.
• Volver a la red.

El flujo de corriente hubiera sido sustancial. Probablemente la resistencia de la trayectoria fue inferior a un ohmio, lo que lleva a una corriente inicial de más de cien amperios.

BANG

Su computadora portátil está flotando, por lo que no hubo una explosión, pero habría habido un riesgo significativo de descarga eléctrica si tocara una parte metálica de la computadora portátil al mismo tiempo que toca algo con una conexión a tierra protectora.

Así que quieres construir un monitor de voltaje de red que no explote las cosas. Hay algunos de los enfoques.

1. Use un transformador en la parte delantera para aislar la red y reducir el voltaje a un nivel seguro.
2. Use un optoacoplador lineal en combinación con un gotero capacitivo.
3. Haga que su circuito haga referencia a la red eléctrica y luego aísle las líneas de señal mediante optoacopladores.

Todos son factibles en general. El primero es probablemente el más fácil y seguro para un principiante, ya que lo único conectado a la red eléctrica es el transformador primario. El inconveniente es que es probable que el transformador inicial sea relativamente voluminoso y caro.

El problema con el segundo enfoque es que la repetibilidad de ganancia de los optoacopladores es aparentemente deficiente, se puede solucionar esto "sirviéndolos", pero eso implica el costo de circuitos mucho más complejos en el lado de la red.

El problema con el tercer enfoque es que tienes un montón de circuitos en el lado de la red. Este circuito deberá ser alimentado (más componentes) y programado (tenga cuidado de no crear un peligro al conectar el programador).

Una forma sencilla y segura de hacerlo es mediante un optoacoplador.

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EDITAR: Se agregó una resistencia de protección transitoria, según el consejo de Peter.

El diodo antiparalelo es necesario porque la tensión de ruptura inversa de los LED generalmente solo está en el rango de 5V. Puede ser un 1N4148, que tiene un voltaje de ruptura inverso de 50 V solamente, porque se protegen entre sí.

El condensador de 100 nF limita la corriente a 8 mA a 230 V ~ 50 Hz, suficiente para el optoacoplador. Tiene que soportar aproximadamente 1,5 veces la tensión de red. Además, si su voltaje de red es más alto, necesita un límite más pequeño.

Este es un tema un tanto alejado, pero relevante para lo que sucede con las computadoras portátiles conectadas a los circuitos de medición. Las computadoras portátiles son una verdadera trampa para los jugadores jóvenes cuando las conectas a un circuito analógico.

Un esquema ligeramente simplificado de una fuente de computadora portátil muestra los capacitores totalmente contraintuitivos que están directamente en el transformador. C1, C2 forman un divisor de voltaje que hace flotar la computadora portátil a 115 V (cuando se encuentra en un sistema de red con conexión a tierra neutral). Estos son los condensadores de disco azul cuando abres una computadora portátil psu. (Están allí para que la energía de RF pueda fluir de regreso a la red de baja impedancia para deshacerse de ella)

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Si conecta los puertos de las computadoras portátiles a cualquier cosa conectada a tierra, varios cientos de microamperios fluyen a través del cable de tierra / micrófono / usb / datos. Habrá 115 V disponibles para hacer que fluya, si la conexión es de alta impedancia y entrada IC mal protegida (Goodnight Nurse), o si se produce un zumbido incurable en los circuitos de audio (bucle de tierra)

(Soy un idiota, no leí la parte de 650 V, discúlpeme, pero lo dejaré si alguien está interesado)

Esta es una disposición de tiempo de tensión > Opto solo está encendido para la parte superior del semiciclo. Medir el tiempo de encendido del opto le permite calcular el voltaje. Esto se aplica a la detección de oscurecimiento, pero no le permite medir hasta 0 V

Este circuito utiliza el 3 pseudo-zener IC TL430 terminal. Tendrá un umbral de voltaje preciso y un encendido limpio del opto.

El TL430 conduce cuando la referencia supera los 2.75V. Con el divisor R1 / R2, el opto se enciende a aproximadamente 232V. El pico de voltaje es de 325V. Así que el tiempo que el opto está encendido, es una función de la tensión máxima. La opción está activada para la parte superior de un medio ciclo.

R5,6,7 tienen valores bastante altos. Estos limitan la corriente a ~ 20 mA en caso de una falla del opto. Esta es una corriente no letal para los humanos y es una protección secundaria.

R3 limita la corriente de entrada. Cuando conecte el circuito en el peor momento, el voltaje será de 325 V y la corriente momentánea será de 325 / 12k = 27mA

Nota: No he especificado el tipo de opto, y por lo tanto su Relación de transferencia actual (CTR). Debe conocerse el CTR para configurar el R7 (y R5), y para configurar la corriente del LED (C1, R3)

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