Detector de cruce por cero: ¿realmente necesito la resistencia de 7W?


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Estoy tratando de proporcionar detección de cruce cero a mi controlador. Usando el siguiente esquema, logré generar una señal de onda cuadrada, que representa un medio período positivo v / s negativo. El problema es que la resistencia debe ser bastante grande:
CTR> 10% de corriente máxima de diodo: 60ma. Elijo 30 ma de corriente de diodo de trabajo. Esto produce 30ma * 230V = 6,9W para R1.

Todo el calentador. Además, se requiere una clasificación de voltaje superior a 400V. Me doy cuenta de que un transformador podría usarse para reducir la tensión de red. Sin embargo, esos tipos tienden a ser voluminosos y bastante caros. ¿Alguna recomendación?

Editar:
Encontré algunas buenas explicaciones sobre el diseño de hardware y la supresión de ruido en el sitio. La respuesta de stevenvh parece especialmente prometedora al calcular el valor de la resistencia. Así que mantengamos mi pregunta más general. Cuáles son los enfoques: resistencia, transformador, otros. ¿Qué características se desean en el optoacoplador? ¿La corriente de conducción elegida (30 mA) es enorme e innecesaria?

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Respuestas:


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  1. Considere reemplazar el optoacoplador elegido, con uno que esté diseñado para la interfaz directa a una línea de alimentación de red. Por ejemplo, Fairchild Semiconductors MID400 es una de esas partes.
  2. Use una corriente de LED mucho más baja. Si bien su opto puede especificar una corriente de impulsión bastante grande (20 mA a 100 mA, incluso 1 A en algunos casos) para el LED, muchas funcionarán bien con tan solo 1 a 2 mA: la curva de transferencia de la pieza debe proporcionar suficiente información para confirmar esta.
  3. Se puede usar un condensador como elemento de impedancia para dejar caer el voltaje de CA de entrada, en lugar de la resistencia. Como la caída de voltaje es casi totalmente reactiva pura, apenas hay que preocuparse por la disipación térmica. Sin embargo, necesita condensadores con clasificación "X", diseñados para su uso en circuitos de alimentación de CA.

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Para 3 .: ¡y debes tener en cuenta el cambio de fase! Después de todo, este circuito se trata de detectar el momento de cruce por cero.
Wouter van Ooijen

El optoacoplador que tengo a mano es un 4N27, y lo anuncian como adecuado para "Detección de red de CA". En la hoja de datos, el circuito de prueba utiliza corriente de diodo de 10ma ...
Vorac

@WoutervanOoijen Dada una posible caída de diodo de 1.x voltios v / sa 108.xa 218.x caída de condensador de voltios, el cambio de fase debería ser nominal, ¿no? Especulando aquí, sin basar mi comentario en ningún cálculo.
Anindo Ghosh

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¡Reducir la corriente funcionó bien! La respuesta de jippie también es excelente, pero sería más relevante en una fase anterior del proyecto: el diseño de la arquitectura. Usar un adaptador de pared completo para el cruce por cero, sin alimentar algo con él, parece una pérdida de recursos.
Vorac

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@AnindoGhosh en realidad, el cambio de fase es 90, ya que la corriente a través de un condensador está a 90 grados de la fase de voltaje. Esto se puede ver aquí tinyurl.com/yc4drqmn
BeB00

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Personalmente planeo hacer un detector de cruce por cero usando un adaptador de corriente antiguo, uno con un transformador convencional. Esto garantiza una seguridad absoluta al circuito. Planeo alimentar la salida de bajo voltaje a través de un par de resistencias y diodos de recorte a un microcontrolador y no necesitaré un optoacoplador.

Sin embargo, para mi aplicación, el cruce por cero exacto no es demasiado crítico siempre que el tiempo relativo sea estable. Al usar un transformador, el comentario de Wouter sobre el cambio de fase probablemente también se aplicará. Observe que el siguiente diagrama de circuito no es para suministrar Vcc al microcontrolador. Vcc como se marca en el diagrama es la fuente de alimentación ya presente para alimentar el resto del circuito. Aquí solo se usa para sujetar.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

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