Приветствую, уважаемые радиокоты! Подскажите пожалуйста, как правильнее соорудить детекцию "нулевого напряжения" Конкретная задача: мне необходимо выработать кратковременные импульсы (которые в дальнейшем отправятся на вывод микроконтроллера) в точках нулевого напряжения на сетевой синусоиде. Нужно чтобы импульс был максимально точно в этих точках.
Я делаю что-то вроде тактирующих импульсов для микроконтроллера. Но импульсы эти обязательно должны быть привязаны к сетевой синусоиде и по возможности гальванически отвязаны от МК (например через оптопару).
На ум пока ничего не приходит... Может как-то через ОУ, который будет сравнивать напряжение N в сети с напряжением фазы в точкках, когда оно равно ноль вольт. Или как-то еще?
Олегыч1 писал(а):Нужно чтобы импульс был максимально точно в этих точках...
...и по возможности гальванически отвязаны от МК (например через оптопару).
Однонаправленный оптрон типа PC817D через 2-ваттный резистор на 68 кОм, параллельно оптрону диод в обратном направлении. На выходе оптопары подтягивающий резистор на 4,7 кОм. Фиксироваться будет две точки перехода через ноль - подъем и спад.
Двунаправленные оптроны - это для другого, не надо путать людей.
[uquote="НовыйДень",url="/forum/viewtopic.php?p=4238272#p4238272"]Фиксироваться будет две точки перехода через ноль - подъем и спад.[/uquote]Одна чуть раньше, другая чуть позже.
В принципе, при желании можно компенсировать программно.
Зависит от тока через оптопару и коэфф.усиления оптопары. Эти неточности обычно в пределах погрешностей регулирования и искажений синусоиды сети. Даже у двунаправленной оптопары будет запаздывание фронтов, но импульсы будут очень короткими и смазанными. Правильно korob говорит.
А для случая автора вопроса - ему нужны тактовые импульсы. Поэтому достаточно отследить один переход, а неравность ширины 0 и 1 не важна.
Бывают еще детекторы на компараторе или ОУ в режиме компаратора. На оба входа компаратора подаются напряжения от L и N линии через резистивный дифференциальный делитель. В момент смены полярности сетевого напряжения компаратор будет менять выходной сигнал. Но это - неизолированная схема. В этом случае компаратор питается прямо от сети через конденсаторно-резисторный стаб, а выход компаратора уже оптоизолируется.
[uquote="НовыйДень",url="/forum/viewtopic.php?p=4238276#p4238276"]Бывают еще детекторы на компараторе или ОУ в режиме компаратора. На оба входа компаратора подаются напряжения от L и N линии через резистивный дифференциальный делитель.[/uquote]Самый правильный нуль-детектор. Ему бы ещё чучка гистерезису... А развязка - фигня, оптрон на выходе компаратора/ОУ, и всех делов.
"Но есть один нюанс!" (ц) Василиваныч Петьке. Если сетевая синусоида обезображена гармониками по самое некуда, ещё и непостоянными во времени, то это будет задница та ещё, никакой гистерезис не поможет. Тогда - АЦП и хитрая обработка измеренных значений (суровая фильтрация или нечто вроде программного ФАПЧа). Я такое сам никогда не делал, хотя в планах было, но как-то вот не случилось.
korob, Спасибо за схему. Раз она надежная, я попробую с ней. Только не пойму до конца, как она работает. Транзистор на мгновение должен открывать светодиод оптрона. Для этого на базу транзистора должен откуда-то на мгновение прийти "плюс". А откуда он там берется - не пойму. Хотел побыстрому в Протеусе накидать схемку чтобы разобраться, и как всегда что-то не прет...
Олегыч1 писал(а):Транзистор на мгновение должен открывать светодиод оптрона. Для этого на базу транзистора должен откуда-то на мгновение прийти "плюс". А откуда он там берется - не пойму.
В момент перехода сетевого напряжения через ноль закрываются диоды выпрямительного моста (т.е. по сути отключаются от остальной части схемы), в это время напряжение, заряженного за предыдущий полупериод конденсатора, поступает через резистор 22кОм. на базу транзистора.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. Всегда с уважением, Александр.
mickbell писал(а):Если сетевая синусоида обезображена гармониками по самое некуда, ещё и непостоянными во времени, то это будет задница та ещё, никакой гистерезис не поможет.
Где-то я уже читал эти слова. Помнится, много лет назад в ФИДО. И в ответ приводил схемы тиристорных приводов с детекторами нуля без хитрой обработки. RC, больше ничего.
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4238441#p4238441"]Где-то я уже читал эти слова. Помнится, много лет назад в ФИДО.[/uquote]Наверно, и там было, я уже не помню, что где говорил. Старый стал, склероз одолевает.
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4238441#p4238441"]И в ответ приводил схемы тиристорных приводов с детекторами нуля без хитрой обработки. RC, больше ничего.[/uquote]Ну это смотря для чего нужен этот ноль. Для тиристорных преобразователей сойдёт и чего попроще.
Добавлено after 10 minutes 25 seconds:
[uquote="НовыйДень",url="/forum/viewtopic.php?p=4238444#p4238444"]А что, разве такая простая схема не канает?[/uquote]Прикинем. Зададимся током в СД не более 20 мА на пике синусоиды при напряжении больше номинала на 15%. Примем, что в коллекторе стоит резистор 4.7 кОм на питание +5 В, то есть ток коллектора будет 1 мА. Возьмём, посмотрев на потолок, коэффициент передачи оптопары по току равным 0.5. Нужно узнать, при каком напряжении выходное напряжение будет нулевым. Резистор, задающий ток оптрона, получается (325*1.15-1.5)/0.02 = 18612.5 Ом, берём 20 кОм. Ток светодиода 1/0.5 = 2 мА будет при напряжении 40 В. Как-то многовато. Конечно, оптопару я взял какую поплоше, чтобы эффект показать. Можно ограничиться чем-то не самым позорным, будет несколько лучше. Как оказалось, показанная на схеме оптопара PC817D - именно из таких, что поплоше, с коэффициентом передачи тока от 0.5. А если поставить в светодиод не 20 кОм, а как на схеме, 68, одновременно увеличив до 10 кОм тот, что в коллекторе (эх, жаль я раньше схему не открыл, а то бы с этими номиналами обсчитал), то пороговый ток светодиода 1 мА, напряжение - соответственно 68 В, ещё больше. По углу это аж 14 градусов.
Последний раз редактировалось mickbell Вс май 29, 2022 17:05:03, всего редактировалось 1 раз.
НовыйДень, спасибо за наглядную схему. Думаю она свою задачу выполнит, но мне не очень подходит, т.к. нужен очень кратковременный импульс, и максимально близкий к точке нуля синусоиды.
Нужная ширина импульса, ну скажем, Атмега8 работает на частоте 8 Мгц, соответственно, она сможет "понять" импульс шириной около 0,2 мкс. Если я все правильно понимаю. Вот такой в идеале для точности мне и нужен.
Схема от korob хорошо подходит, и даже в Протеусе удалось ее наглядно поизучать, но хотелось бы в этой схеме применить 817 оптрон (просто потому что других оптронов нет), и еще уменьшить ширину импульса. В Протеусе я применил электролит на 1 мкФ, и ширина импульса изменилась с 800 мкс до 550 мкс. А как еще уменьшить длительность импульса?
Разве Атмега не понимает событие по фронтам? То есть, настроить внешнее прерывание на передний фронт, тогда ширина импульса не важна.
Если так можно, то вообще отлично, но программно не хотелось бы усложнять код.
Добавлено after 1 minute 46 seconds:
Просто это мой первый более менее серьезный проект программирования AVR микроконтроллера. Он для меня и так пока сложноват
Конкретная задача: мне необходимо выработать кратковременные импульсы (которые в дальнейшем отправятся на вывод микроконтроллера) в точках нулевого напряжения на сетевой синусоиде. Нужно чтобы импульс был максимально точно в этих точках.
Раз она надежная, я попробую с ней. Только не пойму до конца, как она работает. Транзистор на мгновение должен открывать светодиод оптрона. Для этого на базу транзистора должен откуда-то на мгновение прийти "плюс". А откуда он там берется - не пойму. 
Хотел побыстрому в Протеусе накидать схемку чтобы разобраться, и как всегда что-то не прет...
А если поставить в светодиод не 20 кОм, а как на схеме, 68, одновременно увеличив до 10 кОм тот, что в коллекторе (эх, жаль я раньше схему не открыл, а то бы с этими номиналами обсчитал), то пороговый ток светодиода 1 мА, напряжение - соответственно 68 В, ещё больше. По углу это аж 14 градусов.
