Detectorul de trecere a tensiunii de rețea prin zero, cu un număr minim de ridicat

Luca Matteini, Italia

Propus Circuit galvanică izolat care formează un impuls scurt, atunci când trecerea tensiunii de alimentare prin zero. Pulsul se produce aproximativ 200 ms înainte de trecerea prin zero. Circuitul poate avea mai multe aplicații, în special, pentru a îmbunătăți condițiile de oprirea tiristorului prin controlul anticipativ decalaj electrod de curent. Deoarece pulsul este generat numai atunci când tensiunea de linie de intrare este aproape de zero, consum de energie este redus, iar circuitul este de aproximativ 200 mW la o tensiune de intrare de 230 V / 50 Hz.

Acest detector este o trecere prin zero a componentelor de joasă tensiune asamblate și disipă puțină putere.

Condensatorul C1 este încărcat până la 22 V - nivelul de limitare D3 Zener (Figura 1, [1]). Curentul de intrare este limitată de rezistoare R1 și R5. Când tensiunea de intrare rectificat scade sub tensiunea pe condensatorul C1. tranzistor Q1 se deschide și generează o durată a impulsului de câteva sute de microsecunde. Optocuplor IC1 ascute marginile și face de ieșire un puls dreptunghiular. și R1 până la R5 sunt definiți cerințe rms (s.k.z.) tensiunea de intrare. rezistoare de dimensiuni adecvate 1206 calculat de obicei, tensiunea de lucru de 200 V s.k.z. Circuit de tensiune de intrare este împărțită în mod egal între rezistențele R1 și R5. astfel încât tensiunea de intrare nominală este egală cu 400 - suficient pentru o rețea de 230 V. Mai mult decât o singură componentă de înaltă tensiune pentru circuitul nu este necesară. Remarcăm numai că D3 dioda Zener cu o tensiune nominală de 22 V de stabilizare se poate rupe, la o tensiune de până la 30 V, și, prin urmare, tensiunea de funcționare a condensatorului 470 nF (C1) trebuie să fie ales cu o marjă, să zicem 50 V, și de preferință de la C1 a fost ceramic ca condensatoare ceramice sunt electrolitici mai fiabile, - aluminiu sau tantal, - mai ales la temperaturi ridicate. Dacă alegeți să mai condensatori mici dimensiuni și ieftine, cu o tensiune de 25 V, înlocuiți D3 dioda Zener de 18 V. Rezistorul R4 limitează curentul de vârf al optocuplor cu LED-uri. Limita actuală primar se datorează pantei treptată a tensiunii de curent alternativ rectificat, care nu permite Q1 să genereze vârfuri de curent la momentul când acesta se descarcă condensatorul C1.

schema de răspuns, modelat în LTspice. Prin reducerea tensiunii de intrare la 0 impuls de curent scurt este generat prin LED-ul, care este înainte de marginea în creștere și partea din spate în spatele punctului de intersecție. Peak LED curent este de 17 mA.

Rezultatul simulării circuitului în versiunea LTspice IV prezentată în Figura 2 [2]. Cu o tensiune de intrare de 230 V / 50 Hz vârf LED optocuplor curent este de 17 mA. Modelul demonstrează rezultate bune în rețeaua de alimentare tensiuni variind între 90 și 250 V la ambele 50 și 60 Hz. Rețeaua de 110 V / 60 Hz, care curge prin curentul de vârf LED-ul este de 8,5 mA, pentru operarea IC1 este încă suficient. În cazul în care, cu toate acestea, poate doriți să crească curentul LED-ului, este necesar să se reducă rezistența R3, sau pentru a crește capacitatea de condensatorul C1.

Testarea circuitului real, a demonstrat un acord bun cu un model (figura 3). Când alimentarea fototranzistor de optocuplor 5V avansat puls forma buna (Waveform 1). Intrarea de securitate de rețea conectat la osciloscop printr-un transformator de izolare, cu o tensiune de ieșire de 15 V (2 formă de undă). Puteți utiliza o extensie și proprietatea afterglow osciloscopului pentru a examina în detaliu procesele din punctul de trecere la zero (Figura 4). Acest lucru vă permite să măsoare cu precizie intervalul de timp dintre punctul de trecere zero și apariția impulsului.