Детектор перехода тока через ноль

[Wladimir_TS]

Посоветуйте схему устройства которое изменяет выходной сигнал (TTL уровень) при переходе тока в контролируемой цепи через ноль вне зависимости от его величины. То есть про условно одном направлении тока на выходе "1" при другом "0". Переключение сигнала совпадает с переходом через "0".

Ток в цепи контролируется трансформатором тока 1:2000 нагруженным на резистор 200 Ом. Максимальный действующий ток в первичной цепи (не синусоидальный) - 6 ампер, типичный 2 ампера, требование сохранение работы при минимальном тока в контролируемой цепи - желательно 10 мА, что соответствует 1 милливольту на резистора во вторичной цепи. На сколь это достижимо относительно простыми средствами неясно. Потому нужно как-то оценить минимальное действующее значение тока в контролируемой цепи при котором устройство будет работать.

Частота 50 Гц

Вторая функция устройства - выдача во внешнюю цепь сигнала пропорционального току никакой особой линейности не требуется, но вот сигнал как-бы обратный - при отсутствии тока совсем - напряжение питания, при максимальном - 6 ампер - 0 вольт

Напряжение питания 5 вольт (есть и 8 вольт - но "грязное"), устройство желательно максимально простое.

Схема ранее применявшаяся приводится не будет - ну его нафиг - там вопросов больше чем ответов, включая ненормальные земли.

[Сэр Мурр]

Сначала поставить двухполупериодный выпрямитель, а потом компаратор напряжения, с порогом переключения 0 вольт. Тогда будет ловиться каждый переход через нуль, независимо от направления тока.

[Wladimir_TS]

При однополярном питании сложновато сделать переключение около нуля - надо смещать на 1/2 питания, но при этом проблема с измерением тока.

Предположу 2 ОУ (1 корпус) - одно с максимально возможным КУ, аки компаратор, а второе с КУ таким, что-б при максимальном токе не было ограничения. Но как "перевернуть" его выход. Просто n-p-n транзистор - не очень вроде как термостабильно выходит. А с этим сложности - работа на улице при окружающей температуре.

Двухполупериодный выпрямитель даст "просечки" около перехода через "0"- а мен нужны фронты и спады. Грубо говоря синус со вторички в прямоугольник обратить, но в максимально возможном динамическом диапазоне при условии простоты схемы и хорошей помехозащищенности. (Простота на 1ом, помехозащищенность на втором, диапазон на 3ем месте).

[maxfox04]

Не уверен, что именно то, что нужно, но для Zero cross detection использовать H11AA1. Может сгодится?

[Wladimir_TS]

Через оптрон хорошо ловится переход напряжения через ноль, а мне надо ловить переход тока. В общем решил 1/2 AN1358 работает компаратором при искуственной средней точке, вторая половина нормализует и инвертирует напряжение с выпрямителя (1 полупериодного ) Теперь надо сделать и проверить.

[Олег Олегович]

Wladimir_TS, Понимаю что тема старая . Заинтересовал меня вопрос ловить переход тока через 0 . Как ваши опыты увенчались успехами ???

[Wladimir_TS]

Пока использую датчик на резисторе 1 Ом и ОУ в режиме компаратора - работает вроде, но нет потребной гальванической развязки. С ТТ не обеспечивается должной чувствительности - но пока не возился.

Но у меня диапазон уровней сигнала 1:250 должен обеспечивать уверенную работу.

[tonyk]

Вот вариант.

[Олег Олегович]

tonyk, Это ж детектор перехода напряжения. А нужен именно тока .

Добавлено after 1 minute 6 seconds:
Wladimir_TS, Схемкой поделитесь? Хочу на выходе частотника отставание тока от напряжения отслеживать.

[tonyk]

[uquote="Олег Олегович",url="/forum/viewtopic.php?p=3840270#p3840270"]tonyk, Это ж детектор перехода напряжения. А нужен именно тока .

Добавлено after 1 minute 6 seconds:
Wladimir_TS, Схемкой поделитесь? Хочу на выходе частотника отставание тока от напряжения отслеживать.[/uquote]

Сдвиг между током и напряжением проще всего рассчитывать по отсчётам АЦП через измерение мощностей. Детектор перехода через ноль именно тока, по-моему, неоправданно сложная схема, назначение которой я сходу представить не могу. Просто представь форму тока, когда какой-нибудь рукоблудный кулибин для своей погремушки применить однополупериодную схему выпрямления.

Добавлено after 3 minutes 4 seconds:
[uquote="Wladimir_TS",url="/forum/viewtopic.php?p=3840035#p3840035"]Пока использую датчик на резисторе 1 Ом и ОУ в режиме компаратора - работает вроде, но нет потребной гальванической развязки. С ТТ не обеспечивается должной чувствительности - но пока не возился.

Но у меня диапазон уровней сигнала 1:250 должен обеспечивать уверенную работу.[/uquote]
AMC1200
Дели весь диапазон на 2-3 поддиапазона.

Добавлено after 6 minutes 33 seconds:
Ещё нюанс. Если форма напряжения, в общем случае, представляет собой нечто, периодически пеняющее полярность и иногда напоминающее синусоиду, то о токе так говорить нельзя. Я уже привёл пример однополупериодного выпрямителя. Ещё предлагаю представить форму тока на выходе управляемого тиристорного выпрямителя для понимания того, что детектор перехода тока через ноль- это чернила для восьмого класса.

[Олег Олегович]

tonyk, Имеете в виду отслеживать ацп просто тот момент когда ток на датчике близок 0 ??

[Wladimir_TS]

[uquote="Олег Олегович",url="/forum/viewtopic.php?p=3840270#p3840270"]tonyk, Это ж детектор перехода напряжения. А нужен именно тока .

Добавлено after 1 minute 6 seconds:
Wladimir_TS, Схемкой поделитесь? Хочу на выходе частотника отставание тока от напряжения отслеживать.[/uquote]

Для частотника не подойдет ибо имеет гальваническую связь с контрлируемой цепью - я себе в могу это позволить - у меня все-равно имеется таковая из-за необходимости управлять симмисторами (потому еще тема с ТТ заглохла - нет актуальности). У вас 3 фазы - нужна развязка полюбому. Да и у вас процессор стоит 200 % - трансформатор тока-усилитель ограничитель и на АЦП. А у меня только жесткая логика - приходится изварачиваться.

Назначение - управление переключением симисторов симисторного стабилизатора напряжения работающего на индуктивную нагрузку. По "0" напряжения криво работает.

ЗЫЖ - оживить тут пытаюсь частотник от якобы "Шнайдера" отремонтировать (380 вместо движка и движек вместо 380 воткнули) (я-б на месте немцев от такого монтажа -б удавился) - там контроль тока фаз идет шунтами (читай 2х ваттными SMD резисторами) по 0,05 Ом в эмиттерах нижних транзисторов полумостов.

[tonyk]

[uquote="Олег Олегович",url="/forum/viewtopic.php?p=3840353#p3840353"]tonyk, Имеете в виду отслеживать ацп просто тот момент когда ток на датчике близок 0 ??[/uquote]
Нет, конечно. Если ты измерил полную мощность и активную, то отсюда очень просто вычислить фазовый сдвиг.

Добавлено after 5 minutes 1 second:

По "0" напряжения криво работает.

В чём кривизна? И какая схема управления симистором?

P.S. Есть подозрение, что не правильно управляешь симистором, потому и криво.

[Wladimir_TS]

Подачей 6 вольт через переход транзистора КТ815 и резистор 15 Ом , постоянка не импульс. Любые переключения только по переходу тока нагрузки через ноль 25 ступеней. Изначально подсмотрено в специфическом промышленном стабилизаторе. Симмисторы 3х квадрантные - так что та полярность подобрана, что отрывает их при любой полярности напряжения между силовыми электродами.

Кривизна в невыключении симмисторов после снятия напряжения.

[tonyk]

Кривизна в невыключении симмисторов после снятия напряжения.

Это специфика работы на индуктивную нагрузку, ничего нового здесь нет. Измеряйте фазовый сдвиг, пересчитывайте во врЕмя, на которое дополнительно задерживаете подачу сигнала управления на симистор. К тому времени симистор уже закроется. Есть вариант регулирования по модели, когда методами экстраполяции вычисляется момент перехода хоть тока, хоть напряжения через, тогда и детектор перехода через ноль не нужен, только АЦП и математика.

[Wladimir_TS]

Не совсем понял - просто при регулировании нужно быть уверенным, что предыдущий симмистор закрылся, открывая следующий. Потому сейчас управление снимается при переходе тока через "0" а при следующем переходе включается следующий симмистор

[tonyk]

при регулировании нужно быть уверенным

В этом Мире можно быть уверенным только в том, что когда-нибудь мы умрём.
Подключи к выходу нагрузку с максимальной индуктивностью, измерь фазовый сдвиг. Сколько он получился? На эту величину и сделай задержку, после которой разрешается выдача сигнала управления на открытие тиристора от детектора перехода через ноль напряжения питания. У электродвигателей задержка, обычно, 4-7 градусов.
Ещё раз рекомендую посмотреть на форму тока на выходе управляемого выпрямителя с симистором.

[Олег Олегович]

tonyk, Проблема в том что для вычисления активной мощности нужно знать косинус фи . А именно его мы и пытаемся найти .....

[Wladimir_TS]

Нагрузка неизвестна - возможна любая. Какой управляемый выпрямитель - откуда - симисторы переключают отводы первички автотрансформатора.

[Олег Олегович]

tonyk, У разной нагрузки будет разный сдвиг . По математической формуле не получится . Нужно именно измерять физически .