wykrywanie zerowego krzyża w ac?

Muszę wykryć przejście przez zero dla softstartu. Dawno temu zrobiłem to za pomocą rezystora 1 Mega om bezpośrednio podłączonego do mikrokontrolera z jednej strony i zasilania na żywo z drugiej strony. Odniosłem sukces, ale czy jest to wskazane? w jaki inny sposób mogę to zrobić tanio i niezawodnie?

Zaprojektowałem softstarty za pomocą procesorów PIC16C74A / F77. Przejście przez zero może być trudne, jeśli musisz pracować w hałaśliwym otoczeniu.

Jeśli nie potrzebujesz, aby procesor był izolowany od linii, nie ma nic złego w kilku wysokiej wartości opornikach zasilających pin procesora. Użyłbym kilku strzelających diod, aby wzmocnić wewnętrzne diody ochronne tylko ze względu na solidność, ale zadziała dobrze. Jeśli potrzebujesz izolacji, użyj optoizolatora z wyjściem tranzystorowym. Zwróć uwagę na prędkość przełączania opto i zminimalizuj prąd kolektora tranzystora, aby zmaksymalizować prędkość przełączania.

Powiedziawszy to, przejdźmy do hałasu. Jeśli kontrolujesz fazę w czymkolwiek innym niż ogrzewanie rezystancyjne, będziesz musiał zmagać się z hałasem, co oznacza, że ​​prawdopodobnie będziesz miał do czynienia z hałasem przechodzącym przez zero. Nie popełniaj błędu nowicjusza, wprowadzając sygnał przejścia przez zero do pinu przerwania; które zamieniają twoje oprogramowanie w masę paskudnych dymów, gdy procesor próbuje poradzić sobie z przerwaniami gazillionów. (Mówię z doświadczenia.) Rzucenie na linię RC lub bardziej zaawansowanego filtra dolnoprzepustowego wprowadzi przesunięcie fazowe. Jeśli możesz z tym pracować, świetnie. Jeśli nie (miałem do czynienia z systemami 50/60 i 400 Hz), musisz wypróbować inne środki.

Na własny projekt zająłem się tym w oprogramowaniu, odpytując linię i zasadniczo wykonując procedurę głosowania, która ignorowała stany przejściowe. Przesunięcie fazowe mieściło się w granicach tego, co mogłem poradzić, było szybkie i nie rozbiłoby się nawet przy dużym hałasie. (Testowane w zakładzie, w którym zdjęli kapturki filtracyjne z pieca indukcyjnego, nigdy wcześniej nie widziałem tak hałaśliwej linii!) Gdybym ją przeprojektował, myślę, że mógłbym wypróbować zewnętrzne rozwiązanie obejmujące jednorazowy zastrzyk, który „ zatrzasnąć ”krzyż zerowy, a następnie mikrokontroler potwierdzi to, zanim możliwe będzie ustawienie następnego przerwania.

Podsumowując, uważam, że wiarygodne znalezienie rzeczywistego przekroczenia zera w każdej praktycznej sytuacji było jednym z trudniejszych elementów konstrukcji softstartu. Zamknięcie pętli kontrolnej było drugorzędne, ale w większości było to po prostu dostrojenie. Wydaje się to bardzo proste, ale nauczyłem się sporo o różnicy między teorią a praktyką w tym czasie. :-)

edytuj, aby opisać procedurę „głosowania”:

Jeśli dobrze pamiętam, miałem linię we / wy, która była wysoka, gdy linia była powyżej zera, i niska, gdy linia była poniżej zera. Procedura głosowania po prostu sondowała tę linię i jeśli 2 z 3 ostatnich próbek były takie same, zaakceptowałem fakt, że linia przekroczyła zero. Jest bardzo podobny do obwodu głosowania UART do wykrywania znaku i przestrzeni. Zaletą takiego obwodu jest to, że przesunięcie fazowe jest stałe (częstotliwość próbkowania 2 *) i można go dostroić pod kątem rodzaju odczuwanego szumu. Nie pamiętam od razu, jak szybki był sondaż, ale gdybym zaryzykował, powiedziałbym, że 8 kHz, ponieważ ta liczba wystaje mi do głowy.

Dlaczego nie skorzystać z transoptora? SFH6206 firmy Vishay ma dwie diody LED w układzie przeciwrównoległym, więc działa przez cały cykl napięcia sieciowego. Jeśli napięcie wejściowe jest wystarczająco wysokie, tranzystor wyjściowy jest włączony, a kolektor jest na niskim poziomie. Jednak wokół przejścia przez zero napięcie wejściowe jest zbyt niskie, aby uaktywnić tranzystor wyjściowy, a jego kolektor zostanie podniesiony wysoko. Otrzymujesz więc dodatni puls przy każdym przejściu przez zero.

Tego Microchip Application Note na stronie 3 sugerować rezystor 20 MOhm.

Myślę, że możesz użyć MOC3061, który ma detektor przejścia przez zero.

Ale istnieje wiele modeli urządzeń, jak widać tutaj .

Miałem sukces w następującym łańcuchu przetwarzania:

1. Sieć dzielników rezystorowych (wykorzystująca rezystory wartości MOhm) i transoptor do łączenia i izolowania sygnału od źródła
2. Komparator op-amp do prowadzenia sygnału z transoptora do znanego zakresu napięcia
3. Niezwykle szczelny, wielostopniowy filtr pasmowoprzepustowy wykorzystujący opampy (może również potrzebować tu trochę zysku, aby uwzględnić utratę filtra)
4. Obwód przesunięcia fazowego opampa do dostosowania dla dowolnego przesunięcia fazowego wprowadzonego do filtrowania (+/- 360 stopni to dobra tolerancja projektowa, pożądane przesunięcie fazowe można skalibrować za pomocą potencjometru i oscyloskopu)
5. Jeszcze jeden komparator, aby doprowadzić sygnał do czystego wyjścia cyfrowego dla mikrokontrolera

Prawdopodobnie jest na to wiele sposobów ... ale gdybym to robił, na wszelki wypadek użyłbym małego transformatora izolacyjnego. Nigdy nie zaleca się podłączania zasilania bezpośrednio do mikrokontrolera, nawet przez duży rezystor.

Wydaje mi się, że twoimi opcjami jest użycie dużego dzielnika rezystorowego w mikro lub małego transformatora, który przesuwa napięcia na poziomie sieci do zakresu twojego mikro. Oczywiście możesz także użyć ich kombinacji.

Jeśli nie chcesz używać mikrokontrolera, zawsze możesz użyć komparatora i przetestować napięcie pod kątem 0V. Impuls z komparatora będzie krótki, ale istnieją też sposoby, aby sobie z tym poradzić.