как померить 220 вольт через АЦП

Olegos

Надо сделать девайс для мониторинга сетевого напряжения, 0~400. Я решил использовать АЦП 0-5 вольт от МАXIM, на шине 1W, а поскольку мы мерим высокое напряжение, что-бы не попалить усы ацп надо обязательно использовать гальваноразвязку. Я пошел простым путём взял малогабаритный 6 ватный 220 вольтовый трансформатор и вкорячил его в 380 (надо отметить что мне нужно с него снимать только напряжение, то-есть это режим Х.Х.), трансформатор разогрелся до 80 градусов и работал так час (на 220 он даже не нагревается). Далее повесил мост, кондёр, делитель и АЦП. Мне кажется это решение не совсем правильным, либо надо мотать транс на 400в, либо думать. В качестве поиска я вкорячил последовательно с первичкой баластный (как мне казалось) кондёр, на 1мкф, но в место ограничения тока я получил его увеличение (при 220V), нагрев трансформатора, и увеличение напряжение на вторичке в 1,7 раза.
1) что произошло
2) как правильно реализовать замер высокого напряжения, обязательно с гальваноразвязкой.

Реклама

rustot

видимо конденсатор с обмоткой трансформатора образовал LC цепочку, сопротивление которой ниже чем у голого L. это только для активной нагрузки конденсатор - балласт. тут скорее дроссель в качестве балласта можно зацепить

мотать другой трансформатор. при 220->380 мощность растет в 3 раза на той же нагрузке, трансформатор явно такого запаса не имел

Реклама

YAA · Сообщение **YAA** » Вт окт 19, 2010 17:02:39

Да, как и пишет rustot,трансформатор на ХХ - почти чистая индуктивность. Фазы тока и напряжения отличаются на 90град. Конденсатор сдвинул эту разность фаз.
Лучше использовать резистор в качестве балласта, или вообще - резистивный делитель + трансформатор. Нужно добиться, чтобы трансформатор, при больших напряжениях не насыщался (другими словами, чтобы напряжение на первичке не превышало 220В). Раз ток от трансформатора не потребляется, то и мощность на резисторе(ах) будет небольшой.

rustot

не не, хоть трансформатор мощность из сети и не отбирает, токи то через него текут приличные. а мощность он не отбитрает только за счет того что забранное в одной фазе отдает в другой. а резистор включенный в эту цепь хапнет этого тока по полной. и переведет в тепло

Реклама

YAA · Сообщение **YAA** » Ср окт 20, 2010 16:14:57

rustot писал(а):не не, хоть трансформатор мощность из сети и не отбирает, токи то через него текут приличные. а мощность он не отбитрает только за счет того что забранное в одной фазе отдает в другой. а резистор включенный в эту цепь хапнет этого тока по полной. и переведет в тепло

Я предпочитаю цифры.

Всё же считается... Нужно померить ток хх при 220В. Получим модуль от импеданса индуктивности трансформатора =/jwL/. При R=корень(3)wL на индуктивности будет напряжение ровно в 2 раза меньше, чем измеряемое. Ну какой ток хх у 6Вт'ного трансформатора? Ну, пусть 40мА. wL=220В/40мА=5,5кОм. Берём R=9,5кОм. Тогда на первичке будет 220В при питании от 440В. Ток через первичку и через R будет 40мА. На R падение напряжения - 40мА*9,5кОм=380В, мощность 380В*40мА=15,2Вт.
Вот, собственно и всё...

Реклама

rustot

так 15 ватт мало что ли?

это уже небольшой паяльничек

Реклама

YAA · Сообщение **YAA** » Ср окт 20, 2010 16:36:37

rustot писал(а):так 15 ватт мало что ли? это уже небольшой паяльничек

Есть такие резисторы, даже не очень большие...

А кто мешает взять коэффициент деления 1:20 вместо 1:2

, тогда мощность будет гоооораздо меньше.

Olegos

А если индуктивность как баласт ставить?

gregor

Могу предложить несколько вариантов гальванической развязки.
1. Преобразователь напряжение-частота (например AD654), на входе поставить обычный выпрямитель, резисторный делитель, с выхода снять сигнал на оптрон - с оптрона на МК. Считать, естественно, придется уже не с помощью АЦП, а импульсы таймером. Запитать ADшку можно и через отдельный транс.
2. Изолирующий операционник. Ну, например AD210. У 210-го встроенный гальвано-развязанный DC/DC. Делитель на входе нужен. Есть и другие подобные.
3. Есть высоколинейные оптопары (HCPL7800 и т.п). Обязателен делитель и выпрямитель на входе. Обязательна развязка по питанию, но это у данной модели - за всех не ручаюсь.
4. И вот еще по этой ссылочке сходите - http://www.fek.by/doc/components/L_O/Lem/lv25-p.pdf
Поизучайте - может что подойдет. Но ВНИМАТЕЛЬНО даташиты читайте. Я здесь всех тонкостей описать не могу.

Svift

Можно еще с помощью ПНЧ/ПЧН 1108пп1 таким способом:
снять с делителя сигнал и сместить измеряемую синусойду напряжения выше 0В(например использовать ОУ с цепями смещения), преобразовать напряжение в частоту, опторазвязка, и обратно преобразовать частоту в напряжение с помощью еще одной микросхемы 1108пп1.
Только микросхемы до и после развязки нужно запитывать от различных блоков питания.

Барсик

Возьмите два одинаковых трансформатора на 220 вольт и соедините их первичные обмотки последовательно. И вторичные тоже последовательно.

Olegos

Барсик писал(а):Возьмите два одинаковых трансформатора на 220 вольт и соедините их первичные обмотки последовательно. И вторичные тоже последовательно.

Мдя, а цена? Габариты?

Svift писал(а): Можно еще с помощью ПНЧ/ПЧН 1108пп1 таким способом:

По уму так и делается, только обратно в аналог не перегоняют, а считают импульсы. То есть в конечном итоге два счётчика, через оптроны, один считает частоту напряжения в сети, другой частоту от ПНЧ, ну может ещё третий, с шунта мерит ПНЧ, и переводит в "ток".

Надо покапать, есть ли модули готовые, а то собирать на расыпухе и кристаллах не охота.

Сейчас как вариант заказал трансформаторы на 380вольт+10% на 2 ватта.

YAA · Сообщение **YAA** » Чт окт 21, 2010 17:31:16

Лично я бы поставил резистор, килоОм 100, 2Вт последовательно с первичкой трансформатора - самый простой вариант...

Olegos

Есть ещё статейка, но там контроллер находиться под сетевым напряжением, что не есть гуд.

http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/14/

Собрал пока на обычном трансформаторе, но напряжение прыгает +-4 вольта, итого разброс 8 вольт. Разброс этот это не статическая ошибка, а он пляшет сам собой, у меня два подозрения, первое это пульсации пробиваются с фильтра после диодного моста, а второй это то что гуляет частота в сети

Olegos

Подал на ds2450 напряжение 2.2 вольта, смотрю оно читается как 2.4 да ещё и прыгает +-0.15. Тоесть при 2.2 вольтах, показывает 2,25-2,55. Если навесить внешнее питание результата не будет. То есть ds2450 врёт.

metan

Olegos писал(а):
Мдя, а цена? Габариты?

Пару китайских трансиков из самых маленьких БП. Габариты невелики.
У нас в Костроме 80 р/шт
Я иногда их так даже на 220 включаю в своих поделках. Ваще не греются и двуполярку легко получить