Jump to content

    

zero-cross detection

Правильная схема детектора перехода через ноль для сети гораздо сложнее

Один высоковольтный резистор, одна нога МК, и простая, как полено, программа нелинейного фильтра, так что Вы правы — для многих это и в самом деле неподъёмно, если "заземляются" на ёмкостной делитель, подписываются на подстроечные резисторы и т.п.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если проц будет под сетью, то да. Но это довольно неудобно.

 

Если не жалко 500 мВт на резисторе, то более менее приемлемая схемка примерно такая. Она хороша тем, что дает гальваническую развязку от сети.

post-40458-1469492748_thumb.png

Все номиналы набросал от руки, лучше точно просчитать. Резистор R3 вляпан просто для удобства (аналоговый выход).

С ней, конечно, тоже немало вопросов, но решаемых.

От входного резистора и коэффициента передачи оптронов зависит ширина импульсов. Температурная зависимость невелика.

Картинка, примерно, такая.

post-40458-1469493097_thumb.png

Лучше использовать оптроны типа TLP383 для которых специфицирована работа при токах от 100 мкА. Цифровой выход - не обязателен. Можно выходы оптронов разделить и подать на входы RS триггера. Ну и т.д.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Простая схема кросс-детектора периода ( не полупериода):

( к выходу TTL подключается вход MCU или через ТШ дальнейшая TTL-логика)

post-29537-1469398275_thumb.png post-29537-1469398294_thumb.png

 

Похоже, эта схема будет детектировать не переход через ноль, а прохождение пика полуволны сетевого напряжения.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Правильная схема детектора перехода через ноль для сети гораздо сложнее, чем кажется.

 

Правильная схема довольно проста. Ее идея состоит в том, чтобы в течении полупериода заряжать накопительный конденсатор через высокоомный резистор, а затем при переходе через ноль быстро разряжать его через оптрон. Тогда схема не потребляет практически ничего. Вариантов реализации может быть много, в большинстве случаев хватит одного-двух транзисторов.

 

Все остальное делается в микроконтроллере. И период измеряется, и второй зеро-кроссинг синтезируется ровно в середине периода, и помехи гасятся.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А как конденсатор узнает, что уже ноль и пора разряжаться?

 

Святым духом, ессно. Например, так:

 

zero-cross-schem10.png

 

Показан двухполупериодный вариант, что на мой взляд лишнее. Вместо полного мостика я бы лучше ему зенер добавил, чтобы четко ограничить напряжение на кондере.

Share this post


Link to post
Share on other sites
идея состоит в том, чтобы в течении полупериода заряжать накопительный конденсатор через высокоомный резистор, а затем при переходе через ноль быстро разряжать его через оптрон.
Тогда это идея не детектора нуля, а способа развязки после детектора нуля.
Показан двухполупериодный вариант
В котором мы видим детектор на транзисторе. Когда напряжение с моста падает ниже, чем на конденсаторе, открывается транзистор и включает оптрон. Чтобы оптрон сработал с добавочным резистором в килоом, понадобится вольт хотя бы пять (если это не супер-чувствительный какой-нибудь).

 

А вместе с мостом образован делитель напряжения сети до 10 вольт, из которых пять окажется не вблизи нуля, а где-то на четверти полупериода.

Чтобы подогнать это к нулю, авторы поставили еще фазосмещающий конденсатор 1нф.

Подогнать конечно можно, но схема оказывается чувствительной к:

- разбросу значений компонент;

- температурным дрейфам;

- изменениям напряжения сети, а это уж совсем никуда не годится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тогда это идея не детектора нуля, а способа развязки после детектора нуля.

 

Хоть горшком назовите. Вторая ссылка в моем посте - которая на EDN - приводит в общем-то ту же схему с лучше выбранными номиналами, гораздо менее чувствительную к вариациям, хотя она тоже не без изьяна. Суть не в этом, я схему привел лишь как иллюстрацию к изложенной выше идее. Схема отнюдь не единственно возможная, при желании их можно наплодить много. А вот идея - серьезных альтернатив у нее нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну а что - импульсное питание оптрона; вполне нормальная идея. Но вот каким способом ловить само равенство нулю еще до оптронной развязки - это и есть суть темы...

Вы правы, ловить можно многими способами, но:

 

Какова цель увеличения точности? И что такое, в данном контексте, помехозащищенность?

Отсутствие ложных срабатываний? Но какие срабатывания следует считать ложными?

Допустим для примера, что есть какой-то ключ, выключающийся при равенстве нулю, например тиристор с активной нагрузкой.

То есть мы хотим включать второй тиристор, когда первый уже вырубился на нуле.

Пусть микроконтроллер нам подсчитал математически точный момент перехода через ноль.

но:

Из-за какой-либо низкочастотной помехи реальное напряжение сети в этот момент не было нулевым. А значит наш ключ не вырубился, и включив второй мы получим КЗ.

А если бы, без крутой математики, просто ловили фактическое напряжение - вместе с помехой - всё отработало бы нормально.

Пример чисто умозрительный, для пояснения той мысли, что "наилучшая" схема - это схема наилучшего соответствия конкретной задаче. А автор темы молчит. И вообще куда-то исчез.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое Алексашке!, теперь все понятно, резистор увеличил, схема стала более стабильной и амплитуда фронта увеличилась, теперь как нибудь надо момент разряда превратить в такой же импульс момент заряда, чтобы сделать триг 10 мс

Выходной сигнал, да с R6

Оптронную схему изначально не рассматривал

Edited by addi II

Share this post


Link to post
Share on other sites
сделать триг 10 мс

выкинуть 2 диода и R3, между N и L включить диодный мост через защитные резисторы 220-330к, выход моста подключить к (+) входу и GND компаратора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Допустим для примера, что есть какой-то ключ, выключающийся при равенстве нулю, например тиристор с активной нагрузкой.

То есть мы хотим включать второй тиристор, когда первый уже вырубился на нуле.

Всякая палка о двух концах.

 

Тиристор, как известно, выключается не напряжением, a когда через него проходит почти нулевой ток. Про существенной индуктивности нагрузки ток через тиристор заметно отстает по фазе от напряжения. Помеха вполне может дать ложный импульс на выходе детектора зеро-кроссинга, однако на ток через тиристор она заметного влияния не окажет, кишка тонка. Несмотря на помеху тиристор останется включенным, а выключится там, где ему положено, т.е. с некоторым запаздыванием относительно реального перехода сетевого через ноль. В системе, где фазу сетевого отслеживает микроконтроллер (вы тут давеча ФАПЧ поминали) проблем не будет. В отличие от системы, которая из-за ложного сигнала на выходе детектора зеро-кроссинга включит тиристор раньше времени.

Share this post


Link to post
Share on other sites
При существенной индуктивности нагрузки
Ну Вы читать-то умеете? -
например тиристор с активной нагрузкой.
Пример чисто умозрительный, для пояснения той мысли, что "наилучшая" схема - это схема наилучшего соответствия конкретной задаче.

 

 

 

 

 

Вы выставили другую задачу. Естественно, под нее лучшим оказалось другое решение.

Можно найти какую-нибудь третью, для которой лучшим окажется что-то иное.

Не согласны?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
выкинуть 2 диода и R3, между N и L включить диодный мост через защитные резисторы 220-330к, выход моста подключить к (+) входу и GND компаратора.

спасибо, но не могу, у меня уже диодный мост стоит в схеме блока питания конденсаторного делителя и при подулючении диодов паралельно друг другу, все сгорает

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this