Например TDA7294

Форум РадиоКот • Просмотр темы - Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)





Текущее время: Чт мар 28, 2024 11:04:04

Часовой пояс: UTC + 3 часа


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 43 ]  1, ,  
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вс янв 21, 2018 17:34:40 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Понадобился детектор перехода через ноль с гальванической развязкой выхода. Ну развязка понятно - через оптопару. Но подключать оптопару непосредственно к сети через гасящий резистор и диод (как это сделано во многих простейших детекторах) я не хочу - непозволительно много энергии уходит в тепло на гасящем резисторе. Да и задержка выходного импульса в них зависит от напряжения в сети.
Хотелось бы, чтобы детектор удовлетворял таким требованиям:
1. Гальваническая развязка выхода.
2. Низкое потребление (не более 0.1 Вт).
3. ВременнАя стабильность при изменении сетевого напряжения или окружающей температуры - скажем, не более +-5% от длительности полуволны (10 мс) при напряжении сети от 150 до 250 вольт и окружающей температуре от +10 до +40.
4. Подешевле и попроще (относительно, конечно... понятно, что не из трех деталей по 2 копейки :))
5. Однозначное определение направления перехода (вверх или вниз) по выходному сигналу, можно детектить начало полуволны только одной полярности.

Покопавшись в инете и не найдя ничего приглянувшегося, нарисовал свою схему:
Изображение
Конденсаторное питание на 9 вольт на элементах R1, C1-C2, VD2-VD6. Через D3 и делитель на R14,R11 положительные полуволны подаются на операционник D1 (LM2904), ПОС дает гистерезис от помех. C3 и R15 образуют что-то типа примитивного одновибратора для формирования коротких импульсов от широких входных. Ну и LD7 - это сама оптопара, вернее ее светодиод :)

Вот графики симуляции этой схемы:
Изображение
Легенда:
- верхний график: сетевое напряжение
- средний график: голубым - входное напряжение ОУ, желтым - выходное напряжение ОУ
- нижний график: желтым - ток светодиода, коричневым - рассеиваемая на R1 мощность
Вот увеличенный по временнОй шкале фрагмент:
Изображение
По симуляции вроде бы все работает отлично в диапазоне как минимум 100-250 вольт. На R1 рассеивается около 12-13 мВт при входных 220 вольтах. Задержка фронта выходного сигнала колеблется в пределах 65-115 микросекунд от перехода через ноль, то есть на порядок лучше требований.
Делал макетку, снимал показания осциллографом, все очень близко к симуляции. Но я в аналоговой схемотехнике очень сильно плаваю и хотел бы услышать мнение более опытных - может я что-то упускаю? Может что-то тут сделано так как делать нельзя? Был бы благодарен за советы :)


Вернуться наверх
 
В сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вс янв 21, 2018 19:35:45 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 93
Рейтинг сообщений: 1349
Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 22:02:27
Сообщений: 14018
Откуда: ДОНЕЦК
Рейтинг сообщения: 0
Можно и воть такое
viewtopic.php?p=3133817#p3133817
А можно вроде и попроще на простых делителях....
:dont_know:


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вс янв 21, 2018 20:09:12 
Друг Кота

Карма: 68
Рейтинг сообщений: 1408
Зарегистрирован: Сб янв 29, 2011 00:28:48
Сообщений: 7774
Рейтинг сообщения: 0
Нельзя на вход подавать сигнал больше питания.
Выход с положительным входом тоже мало смысла соединять.
Как будет работать с сетевыми помехами - вопрос...
Общая оценка - между 1 и 2...)))


Вернуться наверх
 
PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вс янв 21, 2018 21:13:54 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Можно и воть такое
viewtopic.php?p=3133817#p3133817
А можно вроде и попроще на простых делителях....
:dont_know:

Нее, такое - это как раз чего я хотел избежать - нагреватель на гасящих резисторах и зависимость задержки от напряжения в сети :)
Enman писал(а):
Нельзя на вход подавать сигнал больше питания.

Согласен, в общем случае нельзя, но по даташиту допустимо до 32 вольт, а сохранение линейных параметров меня не интересует, все равно ОУ работает в ключевом режиме компаратора :)
Enman писал(а):
Выход с положительным входом тоже мало смысла соединять.

Смысл в гистерезисе - выдав сигнал при околонулевом напряжении на отрицательном входе, ОУ будет держать этот выход пока напряжение на отрицательном входе не достигнет выходного напряжения, т.е. что-то там около 7.5 вольт :) Если положительный вход посадить на землю, то при малейших помехах в сети в районе нуля все эти помехи будут на выходе операционника. Можно посадить на среднюю точку делителя напряжения питания, но и тогда все помехи на уровне полученного напряжения (с учетом входного делителя) будут идти на выход :)
Как будет с помехами работать - пока действительно вопрос, но в первом приближении должно неплохо справляться. Может срабатывать раньше реального перехода если вблизи нуля в сети будет отрицательный выброс, пересекающий ноль, но как с этим бороться без значительного усложнения детектора или ухудшения его точности - я не представляю.

Добавлено after 26 minutes 52 seconds:
Общая оценка - между 1 и 2...)))

Просимулировал приложенную Вами схемку - к точности нет вопросов, держит во всем диапазоне напряжения. Но есть три момента, которые мне не нравятся :)
1. Ток светодиода меняется довольно значительно в зависимости от сетевого напряжения. Причем, при указанных номиналах он при 220 вольтах сетевого не достигает и 2.5 мА, при 150 вольтах - меньше 1.5 мА.
2. На резисторах R1-R2 рассеивается суммарная мощность около 0.13 Вт. Не критично, но все же многовато :)
3. Импульсы выдаются на обе полуволны, при этом невозможно определить какая именно полуволна начинается - положительная или отрицательная.


Вернуться наверх
 
Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 03:49:53 
Друг Кота

Карма: 68
Рейтинг сообщений: 1408
Зарегистрирован: Сб янв 29, 2011 00:28:48
Сообщений: 7774
Рейтинг сообщения: 1
1.Добавить стабилитрон к 22К и изменить резистор 1К.
3.Поставить вместо моста один диод (+потребление уменьшится в 2 раза, до 0,055 Вт).
===
С помехами можно бороться фильтрами (активными), которые будут сильно сдвигать фазу(напр., до 180 гр.) или обеспечить фазовую автоподстройку частоты отдельного эталонного генератора 50 Гц (причём не обязательно синус), а ноль формировать с него....Но это уже скорее не из мира применяемой техники...))))
Ещё можно первичную обмотку маленького трансформатора (220/15) настраивать в резонанс, в сеть его включать
через ~100К !!!, а со вторички ловить настоящим компаратором 0 (после диодного ограничителя).


Вернуться наверх
 
Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 05:46:39 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 1
https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=337399 имхо проще некуда

Добавлено after 14 minutes 46 seconds:
https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=125698 вот еще вариант, интересное решение


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 15:15:00 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 3
Enman писал(а):
1.Добавить стабилитрон к 22К и изменить резистор 1К.
3.Поставить вместо моста один диод (+потребление уменьшится в 2 раза, до 0,055 Вт).

1. Да, этот вопрос решается. Вот в последнем посту дали ссылку как раз на схему со стабилитроном.
3. Да, полуволну ловит только одну, но потребление не меняется :)

vlasovzloy писал(а):
вот еще вариант, интересное решение

Спасибо, посмотрел, просимулировал. В принципе, поставив один диод вместо моста по совету ниже, задачу отлова только определенной полуволны решил. Однако помехозащищенность у этой схемы получается никакущая :)
Изображение

Вот, для сравнения, на операционнике:
Изображение

Хотя, поставив после гасящих резисторов конденсатор на 10n, большинство помех можно отсечь:
Изображение

Спасибо за помощь, буду думать. В плюсах схемы на транзисторе - простота, в минусах более высокое потребление и небольшой ток оптопары, который к тому же еще и зависит от сетевого напряжения (даже в схеме со стабилитроном, хотя и в гораздо меньшей степени) и сильно падает с введением помехоподавляющего конденсатора.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 18:02:45 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
конденсатор параллельно R3 по второй ссылке, да?

Добавлено after 4 minutes 4 seconds:
не пойму вобщем, куда там ты кондер ставил. там же и так помехи гасятся за счет схемотехники. резко транзистор открылся и кондер разрядил на оптопару, пока он зарядится опять там полпериода или полполпериода пройдет. откуда у тебя импульсы?
кстати да, если туда еще и тиристор поставить или динистор, тогда вообще помех никаких не должно быть


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 18:27:10 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
vlasovzloy писал(а):
конденсатор параллельно R3 по второй ссылке, да?

Нет, между диодным мостом и гасящими резисторами:
Изображение

Вот полная схема симуляции:
Изображение
Здесь V2, R20-R24 - элементы для введения сигнала помехи и измерения результирующего входного напряжения. C5 - как раз этот фильтрующий конденсатор.

vlasovzloy писал(а):
там же и так помехи гасятся за счет схемотехники. резко транзистор открылся и кондер разрядил на оптопару

Но если во время разряда конденсатора напряжение на базе в результате импульсного всплеска помехи превысит остаточное напряжение на конденсаторе, транзистор так же резко закроется и потом опять откроется когда всплеск пройдет :) А помехи будут, т.к. предполагается коммутировать мощную нагрузку - трансформатор для контактной сварки. Уже пару месяцев неспешно в немногое свободное время разрабатываю управление точечной сваркой, интерфейс отладил, теперь дело за силовой частью и логикой работы :)
Изображение Изображение Изображение Изображение

Остановлюсь пока на транзисторной схеме, все же она заметно проще, чем на ОУ. Отфрезерую печатку под нее и посмотрю на ее работу в железе, правда пока только в тепличных условиях.
Оптопару планирую использовать ширпотребовскую - PC817, вроде бы она должна стабильно работать при обещанных в симуляции 5 мА :)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 19:08:21 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
Попробуй в симуляторе аналог тиристора надвух транзисторах нпн пнп или тиристор если есть. Как там будет с помехами о прочее. Или однопереходный кт117


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 19:47:03 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
vlasovzloy писал(а):
Попробуй в симуляторе аналог тиристора надвух транзисторах

Попробовал вот так:
Изображение

С помехами все отлично:
Изображение

Но теперь зависимость задержки от напряжения стала очень большой - гуляет до 0.5 мсек в требуемом диапазоне напряжения :)
Может я что-то не так нарисовал в подключении аналога тиристора?


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 20:50:45 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
Все правильно нарисовал. 0,5 мс многовато конечно. Но у тебя там очень уж волосатая синусоида, мб в реальности намного красивей, да и конденсатор помехоподпвляющий как ты предлагал поставить, только не так много, а 1000-4000пФ. Имхо должно норм получиться


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 20:53:36 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Задержка гуляет и на чистом синусе :)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 20:59:00 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
Кст этим конденсатором и подбором стабилитрона можно настроить чтобы точно в момент перехода срабатывало. И еще попробовать если диод VD2 спрямить, как интеремно будет?

Добавлено after 3 minutes 25 seconds:
Без диода так и так только одну полуволну будет ловить


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Пн янв 22, 2018 21:23:14 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Да меня не столько интересует абсолютная точность, сколько стабильность. Пусть оно даже на несколько миллисекунд задерживается или опережает, главное чтобы это время было стабильным во всем диапазоне напряжения :)
Думаю, что меня вполне устроит схема с одним транзистором и фильтрующим конденсатором, там все параметры вроде бы неплохи :)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вт янв 23, 2018 03:57:05 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
С тиристором (аналогом) больше понравилось


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вт янв 23, 2018 04:23:37 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Если бы не гуляющая длительность задержки, использовал бы тиристорный аналог :)
Посмотрю еще потом, скорее всего в процессе будет еще пара вариантов силовой платы, может быть попробую на одном из них "тиристорную" схему детектора :)

Пока сижу продолжаю осваивать Альтиум и компоновать силовую плату :)
Изображение


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вт янв 23, 2018 04:28:28 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 58
Рейтинг сообщений: 1958
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Сообщений: 16011
Откуда: Таксимо
Рейтинг сообщения: 0
Ну, в добрый путь. Ждем фото видео


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Вт янв 23, 2018 04:34:20 
Грызет канифоль
Аватар пользователя

Карма: -2
Рейтинг сообщений: 43
Зарегистрирован: Ср янв 17, 2018 13:09:14
Сообщений: 250
Рейтинг сообщения: 0
Спасибо :) Но это будет еще не скоро, времени свободного мало, а поэкспериментировать придется еще прилично с моим знание аналоговой схемотехники вообще и связанной с трансформаторами в частности :) Цифра и микроконтроллеры гораздо проще и понятнее...


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор перехода через ноль сетевого напряжения
СообщениеДобавлено: Ср янв 24, 2018 11:25:58 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 43
Рейтинг сообщений: 167
Зарегистрирован: Вс янв 25, 2009 21:16:04
Сообщений: 35726
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
У меня глупый вопрос: практическое применение подобного устройства?

_________________
А поболтать?


Вернуться наверх
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 43 ]  1, ,  

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 12


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y