Nulldurchgangsdetektor: Brauche ich wirklich den 7W Widerstand?

Ich versuche, meinem Controller eine Nulldurchgangserkennung bereitzustellen. Unter Verwendung des folgenden Schemas gelang es mir, ein Rechtecksignal zu erzeugen, das eine positive v / s negative Halbperiode darstellt. Das Problem ist, dass der Widerstand ziemlich groß sein muss:
CTR> 10% Maximaler Diodenstrom: 60 mA. Ich wähle 30 mA Arbeitsdiodenstrom. Dies ergibt 30 mA · 230 V = 6,9 W für R1.

Ganz die Heizung. Außerdem ist eine Nennspannung über 400 V erforderlich. Mir ist klar, dass ein Transformator verwendet werden könnte, um die Netzspannung zu senken. Diese Jungs sind jedoch eher sperrig und ziemlich teuer. Irgendwelche Empfehlungen?

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Ich habe auf der Website einige nette Erklärungen zu Hardware-Design und Rauschunterdrückung gefunden . Die Antwort von stevenvh sieht bei der Berechnung des Widerstandswertes besonders vielversprechend aus. Lassen Sie uns meine Frage allgemeiner halten. Was sind die Ansätze - Widerstand, Transformator, andere. Welche Eigenschaften sind im Optokoppler erwünscht? Ist der gewählte Antriebsstrom (30mA) groß und unnötig?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

zero-crossing

— Vorac
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Antworten:

Erwägen Sie, den ausgewählten Optokoppler durch einen zu ersetzen, der für die direkte Schnittstelle zu einer Netzleitung ausgelegt ist. Zum Beispiel ist Fairchild Semiconductors MID400 ein solcher Teil.
Verwenden Sie einen viel geringeren LED-Strom. Während Ihr Opto möglicherweise einen ziemlich großen (20 mA bis 100 mA, in einigen Fällen sogar 1 A) Ansteuerstrom für die LED spezifiziert, funktionieren viele bereits bei 1 bis 2 mA einwandfrei: Die Übertragungskurve des Teils sollte genügend Informationen zur Bestätigung liefern diese.
Ein Kondensator kann anstelle des Widerstands als Impedanzelement zum Abfallen der Eingangswechselspannung verwendet werden. Da der Spannungsabfall fast ausschließlich rein reaktiv ist, ist kaum eine Wärmeableitung zu befürchten. Sie benötigen jedoch Kondensatoren mit der Nennleistung "X", die für die Verwendung in Wechselstromkreisen ausgelegt sind.

— Anindo Ghosh
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Für 3.: Und Sie müssen die Phasenverschiebung berücksichtigen! Schließlich geht es bei dieser Schaltung darum, das Nulldurchgangsmoment zu erfassen.

— Wouter van Ooijen

Der Optokoppler, den ich zur Hand habe, ist ein 4N27 - und sie bewerben ihn als geeignet für "AC Mains Detection". Im Datenblatt verwendet die Testschaltung

— Vorac

@WoutervanOoijen Bei einem möglichen 1.x Volt Diodenabfall v / sa 108.x bis 218.x Volt Kondensatorabfall sollte die Phasenverschiebung nominal sein, nicht wahr? Ich spekuliere hier und stütze meinen Kommentar nicht auf irgendwelche Berechnungen.

— Anindo Ghosh

Das Reduzieren des Stroms hat gut funktioniert! Die Antwort von jippie ist ebenfalls hervorragend, wäre aber in einer früheren Phase des Projekts relevanter - der Gestaltung der Architektur. Die Verwendung eines ganzen Wandadapters für den Nulldurchgang, ohne etwas damit zu versorgen, scheint eine solche Verschwendung von Ressourcen zu sein.

— Vorac

@AnindoGhosh tatsächlich beträgt die Phasenverschiebung 90, da der Strom durch einen Kondensator 90 Grad zur Spannungsphase beträgt. Dies kann hier gesehen werden tinyurl.com/yc4drqmn

— BeB00

Ich persönlich plane, einen Nulldurchgangsdetektor mit einem alten Netzteil herzustellen, eines mit einem herkömmlichen Transformator. Dies gewährleistet absolute Sicherheit für die Schaltung. Ich plane, den Niederspannungsausgang über ein paar Widerstände und Clipping-Dioden einem Mikrocontroller zuzuführen, und benötige keinen Optokoppler.

Für meine Anwendung ist der genaue Nulldurchgang jedoch nicht zu kritisch, solange das relative Timing stabil ist. Bei Verwendung eines Transformators wird wahrscheinlich auch der Kommentar von Wouter zur Phasenverschiebung zutreffen. Beachten Sie, dass der folgende Schaltplan nicht für die Versorgung des Mikrocontrollers mit Vcc vorgesehen ist. Vcc, wie im Diagramm markiert, ist die bereits vorhandene Stromversorgung für die Stromversorgung des restlichen Stromkreises. Es wird hier nur zum Festklemmen verwendet.

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

— Jippie
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