Детекторът на преминаване на мрежовото напрежение през нулата с минимален брой високо

Лука Matteini, Италия

Предложени галванично изолирани верига, която образува кратък импулс при прехода на мрежовото напрежение през нулата. Pulse настъпва приблизително 200 милисекунди преди преминаването нула. Схемата може да има много приложения, по-специално, да се подобрят условията за изключване на тиристор от предварителен контрол празнина електрод ток. Тъй като импулс се генерира само когато напрежението на запис е близо до нула, мощността на потребление е ниско и веригата е около 200 MW при входящо напрежение от 230 V / 50 Hz.

Този детектор е пресичане на нулата на компонентите на ниско напрежение сглобени и разсейва малко енергия.

Кондензатор С1 се зарежда до 22 V - ниво ценерови ограничаване D3 (Фигура 1, [1]). входен ток се ограничава от резистори R1 и R5. Когато отстранени напрежение падне под напрежението на кондензатор С1. транзистор Q1 отваря и генерира продължителност на импулса на няколкостотин микросекунди. Оптрон IC1 изостря ръбове и прави продукцията правоъгълен импулс. и R1 до R5 са дефинирани изисквания RMS (s.k.z.) входно напрежение. Подходящ размер резистори 1206 изчислени обикновено работното напрежение от 200 V s.k.z. Входно напрежение схема е разделена поравно между резистори R1 и R5. така че номиналното напрежение е равно на 400 - достатъчно за мрежа от 230 V. Повече от един единствен компонент високо напрежение за веригата не се изисква. Забележка само че ценерови диода D3 с номинално напрежение от 22 V може да се стабилизира пауза при напрежение до 30 V и следователно работното напрежение на 470 NF кондензатор (С1) трябва да се избере с разлика от, да кажем 50 V. А е за предпочитане С1 е керамичен като керамични кондензатори са по-надеждни електролитна, - алуминий или тантал, - особено при повишени температури. Ако решите да повече малки по размер и евтини кондензатори с работно напрежение 25 V, сменете ценерови диод D3 от 18 V. резистор R4 ограничава върховия ток на LED оптрон. Основната настоящото ограничение се дължи на постепенното склон на поправеното променливо напрежение, което не позволява да се генерира Q1 текущите върхове по времето, когато той освобождава кондензатор C1.

схема за реакция, моделирани в LTspice. Чрез намаляване на входното напрежение до 0 кратко токов импулс се генерира чрез LED, която е пред нарастващ фронт и отзад зад пресечната точка. Peak LED ток е 17 mA.

Резултатът от схема симулация в LTspice Версия IV представени на фигура 2 [2]. С входно напрежение от 230 V / 50 Hz върховия ток LED оптрон е 17 mA. Моделът показва добри резултати в захранващия напрежения рамките на 90 до 250 V при 50, така и 60 Hz. Мрежовият 110 V / 60 Hz, преминаващ през LED върховия ток е 8.5 mA, за експлоатация на IC1 е все още достатъчно. Ако, обаче, може да увеличи ток на LED, е необходимо да се намали съпротивлението R3, или за увеличаване на капацитет на кондензатор С1.

Тестване реално верига показа добро съгласие с модел (Фигура 3). При хранене на фототранзистор на оптрон 5V оказа добър импулс форма (Форма на сигнала 1). вход мрежа сигурност свързан с осцилоскоп чрез изолационен трансформатор с изходно напрежение от 15 V (Waveform 2). Може да се използва разширение и собственост на сиянието на осцилоскоп да се разгледа по-подробно процесите в точката на пресичане на нула (Фигура 4). Това дава възможност за точно измерване на времевия интервал между нула пункт и появата на пулса.