Detector de cruzamento zero: eu realmente preciso do resistor de 7W?


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Estou tentando fornecer detecção de cruzamento zero ao meu controlador. Usando o esquema abaixo, eu consegui gerar um sinal de onda quadrada, representando v / s negativo de meio período positivo. O problema é que o resistor precisa ser bastante grande:
CTR> 10% Corrente máxima do diodo: 60ma. Eu escolho 30 ma corrente de diodo de trabalho. Isso produz 30ma * 230V = 6,9W para R1.

Bastante o aquecedor. Além disso, é necessária uma classificação de tensão acima de 400V. Percebo que um transformador pode ser usado para diminuir a tensão da rede. No entanto, esses caras tendem a ser volumosos e bastante caros. Alguma recomendação?

Edit:
Eu encontrei algumas explicações legais sobre dignidade de hardware e supressão de ruído no site. A resposta de stevenvh parece especialmente promissora no cálculo do valor do resistor. Então, vamos manter minha pergunta mais geral. Quais são as abordagens - resistor, transformador, outros. Quais características são desejadas no acoplador óptico? A corrente motriz escolhida (30mA) é enorme e desnecessária?

insira a descrição da imagem aqui

Respostas:


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  1. Considere substituir o acoplador óptico escolhido, por um que seja projetado para interface direta com uma linha de energia elétrica. Por exemplo, o Fairchild Semiconductors MID400 é uma dessas partes.
  2. Use uma corrente de LED muito menor. Embora o seu opto possa especificar uma corrente de acionamento razoavelmente grande (20mA a 100 mA, até 1 A em alguns casos) para o LED, muitos funcionarão bem em apenas 1 a 2 mA: A curva de transferência da peça deve fornecer informações suficientes para confirmar isto.
  3. Um capacitor pode ser usado como um elemento de impedância para a queda da tensão CA de entrada, em vez do resistor. Como a queda de tensão é quase totalmente reativa pura, quase não há dissipação térmica com que se preocupar. No entanto, você precisa de capacitores de classificação "X", projetados para uso em circuitos de rede CA.

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Para 3 .: e você deve levar em consideração a mudança de fase! Afinal, este circuito é sobre a detecção do momento de cruzamento do zero.
Wouter van Ooijen 10/03

O acoplador óptico que tenho em mãos é um 4N27 - e eles anunciam como adequado para "Detecção de rede elétrica". Na folha de dados, o circuito de teste utiliza corrente 10mA diodo ...
Vorac

@WoutervanOoijen Dada uma possível queda de diodo de 1.x Volt x / sa 108.x a 218.x Volt de queda no capacitor, a mudança de fase deve ser nominal, não é? Especulando aqui, não baseando meu comentário em nenhum cálculo.
Anindo Ghosh

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Reduzir a corrente funcionou muito bem! A resposta de jippie também é excelente, mas seria mais relevante em uma fase anterior do projeto - o design da arquitetura. Usar um adaptador de parede inteiro para cruzamento zero, sem alimentar algo com isso parece um desperdício de recursos.
Vorac 12/09

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@AnindoGhosh, na verdade, a mudança de fase é 90, pois a corrente através de um capacitor está a 90 graus da fase de tensão. Isto pode ser visto aqui tinyurl.com/yc4drqmn
BeB00

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Pessoalmente, estou planejando fazer um detector de cruzamento zero usando um adaptador de energia antigo, um com um transformador convencional. Isso garante segurança absoluta ao circuito. Pretendo alimentar a saída de baixa tensão através de dois resistores e diodos de recorte para um microcontrolador e não precisarei de um acoplador óptico.

Para minha aplicação, no entanto, o cruzamento de zero exato não é muito crítico, desde que o tempo relativo seja estável. Ao usar um transformador, o comentário de Wouter sobre a mudança de fase provavelmente também se aplicará. Observe que o diagrama de circuito abaixo não serve para fornecer Vcc ao microcontrolador. Vcc, conforme marcado no diagrama, é a fonte de alimentação já presente para alimentar o restante do circuito. Aqui é usado apenas para fixar.

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

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