Bir mikrodenetleyici ile bir elektrik kesintisini nasıl tespit edebilirim?

Aşağıdaki güç kaynağı yapılandırmasına sahibim: AC ŞEBEKE -> UPS -> 24V GÜÇ KAYNAĞI -> 5V GERİLİM REGÜLATÖRÜ -> PCB (mikrodenetleyici). Mikrodenetleyici ile şebeke elektriğini kesmek için en iyi çözüm nedir? Ayrıca bir AC motorun hızını kontrol edebilmem için sıfır geçişi tespit etmem gerekiyor.

microcontroller power-supply ac zero-crossing

— m.Alin
kaynak

Şebeke ve mikrodenetleyici arasında uygun bir izolasyona mı ihtiyacınız var yoksa daha basit bir şeyle kurtulabilir misiniz?

İzole edilmesi gerekiyor, evet.

— Şebekeyi

M.Alin'in yorumu neden iki kez artırıldı? Sadece daha fazla bilgi veriyor. Yoksa rakipler 230V'den bir mikrodenetleyicinin pimine asla yapılmayacağını mı düşünüyor ve bunun iyi bir şaka olduğunu düşünüyorlar mı?

— stevenvh

Mikrodenetleyicinin kendi gücünü izlemesini sağlayın ve güç gittiğinde --- Oh, tamam, boşver.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop: pil seviyesi düşük olduğunda uyarmaya devam etmesi gereken bir LED isteyen bir ürün müdürüdür.

— çakıllar

Yanıtlar:

Sıfır geçişe de ihtiyacınız olduğundan , elektrik kesintisi tespitini neredeyse ücretsiz olarak alırsınız . Sıfır geçişleri tespit
etmek için bir optocoupler kullanmak en iyisidir . Şebeke gerilimini, yüksek dirençli dirençler aracılığıyla optocoupler'ın girişine yerleştirin. Vishay SFH6206 bitti çalışır böylece anti-paralel iki LED vardır tam döngüsü şebeke geriliminin.

enter image description here

Giriş voltajı yeterince yüksekse, çıkış transistörü açılır ve kolektör düşük bir seviyededir. Bununla birlikte, sıfır geçişin etrafında, giriş gerilimi, çıkış transistörünü harekete geçirmek için çok düşüktür ve kollektörü yükseğe çekilecektir. Böylece her sıfır geçişinde pozitif bir darbe alırsınız . Darbe genişliği, LEDlerin akımına bağlıdır. % 10'dan fazla iş çevrimi olup olmadığını boşver (50 Hz'de 1ms). Gerçek sıfır geçişi etrafında simetrik olacaktır, bu nedenle tam nokta nabzın ortasındadır.

Elektrik kesintilerini algılamak için , her sıfır geçişinde (yarım) bir zamanaşımı 2,5 yarım döngüde bir zamanlayıcı başlatırsınız. En iyi uygulama nabzın bir kesinti oluşturmasına izin vermektir. Güç mevcut olduğu sürece, zamanlayıcı her yarım çevrimde yeniden başlatılacak ve asla zaman aşımına uğramayacaktır. Bununla birlikte, elektrik kesintisi üzerine, bir döngüden biraz daha uzun bir süre sonra zaman aşımına uğrar ve uygun işlemi yapabilirsiniz. (Zaman aşımı değeri 2 yarı döngüden daha uzun, bu yüzden 1 sıfır geçişinde bir sivri uçlu atıma neden olan bir sivri yanlış bir uyarı vermeyecektir .)
Bir yazılım zamanlayıcı oluşturursanız size bir maliyeti olmaz, ancak aynı zamanda , örneğin bir LM555 ile yeniden tetiklenebilir monostable bir multivibratör (MMV) kullanabilir .

Not: Şebeke voltajınıza ve direnç tipine bağlı olarak, optocoupler için seri olarak iki direnç yerleştirmeniz gerekebilir, çünkü yüksek voltaj tek bir rezistörün bozulmasına neden olabilir. 230V AC için bunun için seri olarak üç 1206 direnç kullandım.

Soru ve Cevap! (yorumlardan, daha fazla istersen , bu ekstra olur )

$\frac{9 998V}{20mA}$ $\Omega$ $P = V \times I = 9 998V \times 20mA = 199.96W$ , derecelendirilmiş 1 / 4W'dan çok daha fazla. Güçle başa çıkabilmek için 800 resistöre bile ihtiyacımız olacak. Tamam, 10kV aşırıdır, ancak örnek bir LED için herhangi bir voltajı kullanabileceğinizi gösterir, bu nedenle 230V da mümkündür. Bu sadece yeterince ve doğru tipte direnç kullanma meselesidir.

$_P$

$P = V \times I = 230V_{RMS} \times 1mA = 230mW$ $-$

— stevenvh
kaynak

@ stevenvh Ters voltaj LED'lerin ömrünü nasıl etkiler? Yoksa paralel bağlantıdaki 2 LED bu sorunu hafifletiyor mu?

— Majenko

Ohm yasasına ihtiyacınız var.

V = \frac{I}{R}

$V=\frac{I}{R}$ - bkz. electronics.stackexchange.com/questions/14852/…

— Majenko

Burada soruları ve soru-cevaptaki cevabımdaki soruları birleştirdim.

— stevenvh

@stevenvh, this answer is too detailed and covers too many examples, I got tired and just upvoted instead of reading. I need you to start putting an executive summary at the top telling me what I am about to not read. : )

— Kortuk

@Kortuk - I thought the title Q & A made it clear that those were extra information 'for the interested reader' :-). I'll highlight each question so that you can skip the ones you're not interested in.

— stevenvh

I came across this item, an MID400 Power Line Monitor, that is designed for this purpose. The application note, https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-3007.pdf, gives a number of circuit suggestions, addressing several usage scenarios.

— AnalogGuy
kaynak

This has been a repeating theme with too few solutions during my upgrade of an industrial oven. Most PLCs use "AC Input" modules. In my observation, most EEs do not design with PLCs and will build an embedded device. I found a successful search phrase: control signal relay spdt slim 120v Other modifiers to include are DIN rail and Socket C.

Sözünde automationadı geçen her türlü iş , tasarımınıza yardımcı olacak ürün ve literatüre sahip olacaktır.

schematic

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Şebeke besleme voltajınıza uygun giriş bobini ile röle seçin. 100-120VAC ve 200-240VAC için bobinler vardır. Örneğimde, rölenin çıkışını "ters" etmeyi seçtim, böylece dijital giriş her zaman HI veya LO'ya bağlı ve kayan değil.

Yukarıdaki devre, tümü NO115VAC anahtar olan fırın üzerindeki sensörleri izlemek için kullandığım şeyi temsil ediyor . Kompakt tasarımlar yoğunluğu arttırır, böylece "terminal blok röleleri" hakkında bilgi edinir.

There is a unique offering on the market with great density and a ribbon cable interface from a vendor called opto22 via their G4 family. No affiliation, not even a customer. Other solutions reaching this level of density appear to be proprietary designs to interface with PLC product lines.

— Chris K
kaynak