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?

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Vorac
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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.
Anindo Ghosh
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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

jippie
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