AC에서 제로 크로스를 감지합니까?


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소프트 스타터의 제로 크로싱을 감지해야합니다. 오래 전에 한 쪽에서는 마이크로 컨트롤러에 직접 연결된 1 메가 옴 저항을 사용하고 다른 쪽에서는 라이브 전원을 사용했습니다. 나는 성공했지만 그것은 바람직합니까? 내가 싸고 안정적으로 할 수있는 다른 방법은 무엇입니까?

답변:


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PIC16C74A / F77 프로세서를 사용하여 소프트 스타터를 설계했습니다. 시끄러운 환경에서도 작업해야하는 경우 제로 크로싱이 까다로울 수 있습니다.

프로세서를 라인에서 분리 할 필요가없는 경우 CPU 핀을 공급하는 몇 개의 고전압 저항에 아무런 문제가 없습니다. 견고성의 문제로 내부 보호 다이오드를 보강하기 위해 몇 개의 shottky 다이오드를 사용하지만 제대로 작동합니다. 절연이 필요한 경우 트랜지스터 출력 광 절연기를 사용하십시오. 옵토의 스위칭 속도에주의하고 트랜지스터 컬렉터 전류를 최소화하여 스위칭 속도를 최대화하십시오.

그렇게 말하면서 소음으로 넘어 갑시다. 저항 가열 이외의 것을 위상 제어하는 ​​경우 잡음이 발생하므로 교차 할 잡음이 거의 없을 가능성이 높습니다. 제로 크로싱 입력을 인터럽트 핀에 공급하는 신인 실수를하지 마십시오. 프로세서가 gazillion 인터럽트를 처리하려고 할 때 소프트웨어가 불쾌한 덩어리로 바뀔 것입니다. (경험에서 이야기합니다.) RC에 고급 저역 통과 필터를 던지면 위상 변이가 발생합니다. 당신이 그 일을 할 수 있다면 좋습니다. 그렇지 않은 경우 (50/60 및 400Hz 시스템을 처리해야 함) 다른 방법을 시도해야합니다.

내 자신의 디자인에서 나는 라인을 폴링하고 본질적으로 과도를 무시하는 투표 루틴을 만들어 소프트웨어에서 그것을 처리했다. 위상 변이는 내가 처리 할 수있는 범위 내에서 이루어졌고, 빠르며, 소음이 심할지라도 헛되지 않습니다. (유도로에서 필터 캡을 제거한 시설에서 테스트 한 결과, 이전에는 시끄러운 라인을 본 적이 없습니다!) 다시 디자인해야한다면 원샷과 관련된 외부 솔루션을 시도 할 수있을 것입니다. 제로 크로스를 래치하면 마이크로 컨트롤러가 다음 인터럽트를 설정하기 전에이를 인식합니다.

모든 실제 상황에서 실제 제로 크로싱을 안정적으로 찾는 것은 소프트 스타터 디자인의 까다로운 부분 중 하나라고 생각합니다. 제어 루프를 닫는 것은 보조적인 것이었지만 대부분 튜닝에 불과했습니다. 그것은 매우 간단한 일처럼 보이지만 그 시간 동안 이론과 실제의 차이점에 대해 꽤 많이 배웠습니다. :-)

"투표"루틴을 설명하기 위해 편집 :

올바르게 기억한다면 라인이 0보다 높았을 때 I / O 라인이 높았고 라인이 0보다 낮았을 때 낮았습니다. 투표 루틴은 단순히 해당 라인을 폴링했으며 마지막 3 개 샘플 중 2 개가 동일하면 해당 라인이 0을 넘었다는 사실을 받아 들였습니다. 마크와 공간을 감지하는 UART의 투표 회로와 매우 유사합니다. 이와 같은 회로의 이점은 위상 편이가 고정되어 (2 * 샘플 속도) 발생하는 노이즈 유형에 맞게 조정할 수 있다는 것입니다. 폴링 속도가 얼마나 빠른지 기억이 나지 않지만 추측하기 어려운 경우 8kHz라고 생각합니다.


나는 주파수를 측정하기 위해 타이머를 사용했습니다 (지연의 경우, 엑셀 및 조회 테이블) ...하지만 나는 저역 통과 및 광 커플러와 함께 갈 것이라고 생각합니다. 답을 찾는다.
iamgopal

투표 루틴을 자세히 설명 할 수 있습니까? 주변 샘플과 다른 단일 샘플을 무시하는 것입니까? 어떤 빈도로 설문 조사를 했습니까?
starblue

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왜 옵토 커플러를 사용하지 않습니까? Vishay의 SFH6206 에는 역 병렬로 2 개의 LED가 있으므로 전원 전압의 전체주기에 걸쳐 작동합니다. 입력 전압이 충분히 높으면 출력 트랜지스터가 켜지고 컬렉터의 레벨이 낮습니다. 그러나 제로 크로싱 주위에서 입력 전압이 너무 낮아 출력 트랜지스터를 활성화 할 수 없으며 컬렉터가 높게 당겨집니다. 따라서 교차 할 때마다 양의 펄스가 발생합니다.


자세한 내용 : 여기
Vorac

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3 페이지 의이 Microchip 애플리케이션 노트는 20 MOhms 저항을 제안합니다.

제로 크로싱 검출기가있는 MOC3061 을 사용할 수 있다고 생각합니다 .

그러나 여기서 볼 수 있듯이 많은 장치 모델이 있습니다 .


thnks. 저항과 캡 대신 칩을 항상 환영합니다.
iamgopal

ΩΩ

1

다음 처리 체인에서 성공했습니다.

  1. 소스와 신호를 연결 및 분리하기위한 저항 분배기 네트워크 (MOhm 값 저항기 사용) 및 옵토 커플러
  2. 옵토 커플러의 신호를 알려진 전압 범위로 전달하는 연산 증폭기 비교기
  3. opamp를 사용하는 매우 타이트한 다단계 대역 통과 필터 (필터 손실을 설명하기 위해 여기에 약간의 이득이 필요할 수 있음)
  4. 필터링에 도입 된 모든 위상 오프셋을 조정하기위한 opamp 위상 시프터 회로
  5. 마이크로 컨트롤러를위한 깨끗한 디지털 출력으로 신호를 얻는 비교기

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이 작업을 수행하는 방법은 많이 있지만 아마도 내가하고 있다면 작은 절연 변압기를 사용합니다. 큰 저항을 통해서도 메인을 마이크로 컨트롤러에 직접 연결하는 것은 바람직하지 않습니다.

옵션으로 큰 저항 분배기를 마이크로 또는 메인 레벨 전압을 마이크로 범위로 낮추는 작은 변압기에 사용하는 것 같습니다. 물론 두 가지를 조합하여 사용할 수도 있습니다.

마이크로 컨트롤러를 사용하지 않으려면 항상 비교기를 사용하고 전압을 0v로 테스트 할 수 있습니다. 비교기의 맥박은 짧을 지 만 그것을 처리하는 방법도 있습니다.


절연 변압기를 사용하면 지연이 발생합니까?
iamgopal

번호 (15 자)
Connor Wolf

4
전압을 비교하려면 0이 아닌 전체 라인의 몇 %를 비교하십시오. 발생하는 대부분의 노이즈를 방해하지 않으며 위상 편이가 고정되어 있으므로 쉽게 설명 할 수 있습니다.
akohlsmith

Andrew :-)
Fuzz

@andrew, : D 좋은 생각 !!
iamgopal
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