KEEN SIDE успешно заменяет аналогичные продукты таких известных брендов, как Phoenix Contact, Weidmueller, Degson, Winstar, Hsuan Mao, KLS, G-NOR, Mean Well и др.

Оптоэлектронные индикаторы перехода сетевого напряжения через ноль

- Томск

Приведено несколько простых схем выделения точки перехода сетевого напряжения через ноль. Для обеспечения гальванической развязки в схемах использованы оптоэлектронные элементы.

Для синхронизации работы ряда электронных устройств необходимо с достаточно высокой точностью выделять момент перехода сетевого напряжения через нулевое значение. Известно множество схем, с той или иной степенью приближения решающий эту задачу. Недостатком многих простых схем является запаздывание момента появления выходного сигнала относительно реального момента перехода сетевого напряжения через ноль.

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

На Рисунках 1–3 показаны несложные схемы решения подобной задачи. Так, на Рисунке 1 сетевое напряжение подводится через гасящие резисторы R1 и R2 к встречно включенным светодиодам DA1.1 и DA2.1 оптронных пар DA1 и DA2 HCPL-181-000. На приемной стороне фотодиоды оптронных пар DA1.2 и DA2.2 включены между собой параллельно и последовательно резистору R5. Сигнал с этого резистора через резистор R4 подается на базу транзистора VT1 BC547C. С коллектора транзистора VT1 снимается выходной сигнал – остроконечные импульсы, Рисунок 1, пик которых соответствует точке перехода сетевого напряжения через нулевое значение.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием двух оптронов.
Рисунок 1. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием двух оптронов.

На Рисунке 2 показан вариант подобной схемы с использованием всего одной оптронной пары. Для питания светодиода оптронной пары использован диодный мост VD1–VD4 1N4007. На приемной стороне с точки соединения фотодиода оптронной пары DA1.2 и резистора R5 сигнал продается на один из входов компаратора DA2.1 LM339. Второй вход – вход сравнения компаратора присоединен к источнику напряжения сравнения – резистивному делителю напряжения на резисторе R3 и потенциометре R6. Регулировка этого потенциометра позволяет смещать точку переключения компаратора по шкале времени, согласовав тем самым момент переключения компаратора с моментом перехода сетевого напряжения через ноль.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием оптрона и компаратора.
Рисунок 2. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с использованием оптрона
и компаратора.

На Рисунке 3 привезена наиболее совершенная схема выделения моментов перехода сетевого напряжения через ноль. Устройство является комбинацией приведенных на Рисунках 1 и 2 схемных решений.

Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с оптоэлектронной развязкой, каскадом предусилителя и компаратора.
Рисунок 3. Индикатор перехода сетевого напряжения через ноль с оптоэлектронной развязкой, каскадом
предусилителя и компаратора.

Материалы по теме

  1. Datasheet Fairchild BC547C
  2. Datasheet ON Semiconductor LM339
  3. Datasheet Broadcom HCPL-181-000E
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Старая классика, отлично работающая, минимум деталей. https://www.edn.com/mains-driven-zero-crossing-detector-uses-only-a-few-high-voltage-parts/
  • PC814.
  • А мне вот эта схема понравилась: [url]https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj78K731LH_AhXi-SoKHSqwB6QQFnoECBcQAQ&url=https%3A%2F%2Fd1.amobbs.com%2Fbbs_upload782111%2Ffiles_40%2Fourdev_643643NSY57M.pdf&usg=AOvVaw1VxhLnx2B-6cjaAwIxYOe0[/url]
  • В автовыключателе утюга сетевое через гасящий резистор прямо на вывод микроконтроллера. И деталей в этом автовыключателе совсем минимум, и киловатты утюжные выключает.
  • Всё правильно, обсуждать схему без ТЗ бессмысленно. Но, к великому сожалению, автор именно это и делает. :(
  • Кажется, была на РЛ эта схема. Работает отлично.
  • [URL="https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=125698"]Детектор перехода сетевого напряжения через ноль с минимальным количеством высоковольтных компонентов[/URL]
  • В современности транзистор оптрона к микроконтроллеру подключен будет. А микроконтроллеру короткий импульс совсем необязателен. Фронта вполне достаточно.
  • Croma, а если внешнее прерывание нужно настроить на срабатывание по заднему фронту? Зачастую в этом случае длительность импульса специально настраивают. А если фронты импульса зашумлены? Да много если. Поэтому всегда нужно работать с чёткой формой импульсов. Но, возможно, Вы просто не сталкивались со всем многообразием задач.
  • Разбирающиеся ухмыльнуться. И чего там будет если транзистор оптрона с резистором местами поменять? Это никому не доступно. А вот микроконтроллеры как раз и придумали как универсальное средство решения многообразных задач. К примеру. Если зашумлено, то надо открывать временную "калитку" и ловить импульс в ожидаемое время.
  • Где "там"? Так получилось, что в этой теме несколько схем образовалось. Неопределённость. Или Вы говорите о возрастающем/падающем фронте импульса? Так это всё равно не упраздняет понятий "передний" и "задний" фронт. Без ухмылок, для разбирающихся есть отличия. Ведь время лежит в основе метрики всех цифровых систем. А какой там фронт, возрастающий или падающий, не существенно. Но вот работать с "иголками" - это неправильно. Поэтому вот этого недостаточно: Нужно отличать задний/передний фронт импульса. Иначе получается любительская кустарщина с соответствующими показателями надёжности. И на счёт "открытия калиток". Ведь необходимость отслеживать переходы через ноль напряжения или тока возникает не только на 50 Гц сетевого. И если [B]частота за сотни кГц или далеко за мегагерц[/B] - никаких калиток не хватит :-) Другими словами отвлекать ядро или таймеры очень накладно становится. Если речь именно о микроконтроллерах без DSP. С уважением.
  • Название темы. Обсуждение: Оптоэлектронные индикаторы перехода сетевого напряжения через ноль. Бессмысленное в такой теме словоблудие. Или у кого в розетке килогерцы, мегагерцы?
  • Берем PC814 и подаем с неё сигнал на МК. Замеряем таймером длительность импульса (промежуток времени между его фронтом и спадом) и делим полученное число пополам - это и есть времЕнная точка перехода через 0. Если сетевое напряжение очень нелинейно, то попутно считываем с помощью АЦП уровень сигнала в течение длительности вышеуказанного импульса и после соответствующей математической обработки вычисляем точку перехода через 0. Можно и еще круче: подключить звуковой АЦП к МК, а еще лучше вместо МК использовать сигнальный процессор, с помощью которых можно определить точку 0 с КНИ 0,01%... Просто, надежно, удобно, но... нафиг никому не нужно. :)
Полный вариант обсуждения »