Як я можу виявити відключення живлення за допомогою мікроконтролера?

У мене є така конфігурація блоку живлення: ОСНОВНІ СИЛИ -> ДБЖ -> 24В СИЛЬНЕ ПОСТАВЛЕННЯ -> 5В РЕГУЛЯТОР НАПРУЖЕННЯ -> ПХБ (мікроконтролер). Яке найкраще рішення для виявлення відключення живлення від електромережі за допомогою мікроконтролера? Мені також потрібно виявити нульовий перехід, щоб я міг контролювати швидкість двигуна змінного струму.

microcontroller power-supply ac zero-crossing

— м.Алін
джерело

Вам потрібна належна ізоляція між електромережею та мікроконтролером, чи ви можете втекти чимось простішим?

Це потрібно ізолювати, так. Подача електромережі на штифт мікроконтролера через великий резистор не є рішенням для цього проекту ..

— m.Alin

Чому коментар m.Alin оскаржується двічі? Він просто дає більше інформації. Або виправники думають, що від 230 В до мікроконтролера ніколи не робиться, і вони вважають, що це гарний жарт?

— stevenvh

Запропонуйте мікроконтролеру спостерігати за власною потужністю, і коли потужність згасне, відправте його --- О, так, ніколи не майте на увазі.

— Олін Латроп

@OlinLathrop: це розпорядницький менеджер продукту з проханням про світлодіод, який повинен увімкнути попередження, коли акумулятор розряджений.

— камінчики

Відповіді:

Оскільки вам також потрібен нульовий перехід, ви отримаєте виявлення відключення електроенергії практично безкоштовно .
Найкраще використовувати оптопар для виявлення нульових перетинів. Подайте напругу мережі через резистори високого опору на вхід оптрона. SFH6206 Vishay має два світлодіоди в антипаралельних, тому він працює протягом повного циклу напруги мережі.

введіть тут опис зображення

Якщо напруга на вході досить висока, вихідний транзистор включається, а колектор знаходиться на низькому рівні. Однак навколо нульового перетину вхідна напруга є занадто низькою, щоб активувати вихідний транзистор, і його колектор буде підвищений. Так ви отримуєте позитивний пульс при кожному нульовому переході . Ширина імпульсу залежить від струму світлодіодів. Не зауважте, якщо це більше 10% робочого циклу (1 мс при 50 Гц). Це буде симетрично щодо фактичного переходу нуля, тому точна точка знаходиться в середині імпульсу.

Щоб виявити відключення електроенергії, ви (повторно) запускаєте таймер на кожному нульовому переході, з тимчасовим очікуванням у 2,5 півцикла. Найкраща практика - дозволити імпульсу генерувати переривання. Поки напруга присутня, таймер буде перезапускатися кожні півтора циклу і ніколи не вичерпується. Однак після відключення електроенергії він закінчиться затримкою через трохи довший цикл, і ви можете вжити відповідних заходів. (Значення таймауту перевищує 2 півцикли, так що сплеск на 1 нульовому перетині, що викликає пропущений імпульс, не дає вам помилкового попередження .)
Якщо створити програмний таймер, він нічого не коштуватиме, але ви також можна використовувати одноразовий моностабільний мультивібратор (MMV), наприклад, з LM555 .

Примітка: залежно від напруги мережі та типу резистора вам може знадобитися розмістити два резистори послідовно для оптрона, оскільки висока напруга може спричинити поломку одного резистора. Для змінного струму 230 В я використав для цього три резистори 1206 послідовно.

Питання та час! (з коментарів, це додатково, якщо ви хочете більше )

$\frac{9 998V}{20mA}$ $\Omega$ $P = V \times I = 9 998V \times 20mA = 199.96W$ , набагато більше, ніж номінальна 1 / 4W. Отже, щоб впоратися з потужністю, нам навіть знадобиться 800 резисторів. ОК, 10кВ - це надзвичайно, але приклад показує, що ви можете використовувати будь-яку напругу для світлодіода, тому 230В також можливий. Це лише питання використання достатнього і правильного типу резисторів.

$_P$

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

— stevenvh
джерело

@stevenvh Як впливає зворотна напруга на час експлуатації світлодіодів? Або 2 світлодіоди в анти-паралелі пом'якшують цю проблему?

— Majenko

V = \frac{I}{R}

$V=\frac{I}{R}$

Тут я інтегрував запитання та відповіді на запитання та відповіді.

— stevenvh

@stevenvh, ця відповідь занадто детальна і охоплює занадто багато прикладів, я втомився і просто наголосив замість того, щоб читати. Мені потрібно, щоб ти почав ставити резюме на початку, вказуючи мені, що я не хочу читати. :)

— Kortuk

@Kortuk - Я подумав, що в заголовку питань та відповідей чітко видно, що це додаткова інформація "для зацікавленого читача" :-). Я

— виділяю

Я натрапив на цей елемент, монітор ліній електропередач MID400, який призначений для цієї мети. У примітці до додатка https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-3007.pdf наведено ряд пропозицій схеми, що стосуються декількох сценаріїв використання.

— AnalogGuy
джерело

Це було повторюваною темою з занадто малою кількістю рішень під час мого оновлення промислової печі. Більшість ПЛК використовують модулі «Введення змінного струму». На моє спостереження, більшість ЕЕ не розробляють ПЛК і будують вбудований пристрій. Я знайшов вдалу пошукову фразу: control signal relay spdt slim 120vІнші модифікатори, які слід включити, є DIN railі Socket C.

Будь-який бізнес із словом automationу його назві матиме продукти та літературу, які допоможуть у вашому дизайні.

схематичні

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Виберіть реле з вхідною котушкою, що відповідає напрузі живлення мережі. Є котушки на 100-120В змінного струму та 200-240В змінного струму. У своєму прикладі я вирішив "повернути" вихід реле так, щоб цифровий вхід завжди був прив'язаний до HI або LO і не залишався плаваючим.

Вищенаведена схема являє собою те, що я використовую для моніторингу датчиків на духовці, які є NOперемикачами 115В змінного струму. Компактні конструкції покращують щільність, отже, вивчаючи "термінальні блокові реле".

На ринку є унікальна пропозиція з великою щільністю та стрічковим кабельним інтерфейсом від постачальника під назвою opto22 через їх сімейство G4. Ніякої приналежності, навіть клієнта. Інші рішення, що досягають такого рівня щільності, схожі на фірмові конструкції для взаємодії з лінійками продуктів PLC.

— Кріс К
джерело