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.

Реклама

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

Реклама

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?

Реклама

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.

Реклама

Олег Олегович

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

Реклама

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 .