带有微控制器的数字调光器


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我想为电阻负载建立一个数字调光器。我为此找到了这个电路:

调光器

  • 输入电压为220VAC 50Hz。
  • 图片中的红色框为Zero Crossing Detection

当交流电压过零时,微控制器将被中断,因此将检测到过零。因此您可以通过Triac在特定时间后触发来达到所需的电压Delay。您是否推荐此电路?如果是这样,请让我知道是否有任何IC要替换为Red Box(如图所示)以检测交流电压的零点(因为我的电路应尽可能小)?

PS:由于我需要该电路来减少负载的能耗,因此电路本身必须消耗最多5瓦的功率。

Answers:


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该问题的答案中,解释了如何仅使用220 V侧的U1,R12和2个串联电阻器来完成完整的过零检测电路。一种解决方案使用一个公共的光耦合器,另一种解决方案使用一个Darlington光耦合器,它需要较少的电流来驱动光耦合器的LED,因此串联电阻的功率也较小(对于整个零交叉检测器,该功率小于200 mW)。

在此处输入图片说明

这将替换红色框以及左侧的整流器。

编辑 dd。2012-07-14
如果交流输入光耦合器太贵,则可以使用带1N4148反并联的通用光耦合器:

光耦合器

您将拥有成本更低,产品范围更广的优势。所述LTV-817成本在1000数量只有10%的,但具有一个体面50%的点击率。您只需再购买2美分,便可以得到具有达林顿输出LTV-815。而不是每半个周期有1个正脉冲,您会有一个比半个周期长的正脉冲。

在此处输入图片说明

如果市电频率为50 Hz,则一个周期为20 ms。如果正脉冲为12毫秒长,则说明它对称地覆盖了两个零交叉点。由于过零间隔为10 ms,因此在12 ms脉冲开始后有1 ms,在结束前有1 ms。因此,您知道下一个过零时间将是脉冲结束后的9 ms。
这在软件中非常容易,并且使BOM成本保持较低。
(编辑结束)

但是要注意可控硅驱动器。输入通过光耦合器与主电源隔离,但显然它们在驱动器侧忘记了这一点,因此该电路毕竟直接与主电源相连,因此可能致命!

您也需要在该侧安装一个光耦合器。MOC3051数据表中的典型应用:

在此处输入图片说明

确保使用随机相位光耦合器(如MOC3051)。


您的其他答案也很好地说明了这一点。
m.Alin 2012年

当然。我只是在指出其他信息来源。
m.Alin

史蒂文·我很抱歉,但我不是很专业。您能帮我解决这个问题吗?我应该将微控制器放在哪里?正如您所说的,第一张图片可以用Red Box加整流器代替。那么我可以将R1和R2直接连接到220VAC吗???? 如果是,R1和R2的值应该是多少?我很困惑。:(
Mehrdad Kamelzadeh 2012年

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@Mehrdad-对于批量生产,您将需要尽可能少的组件。我不需要软件来提供完美的信号,而是依靠软件来检测脉冲中间的实际过零。批量生产软件实际上是免费的。如果SFH620A太昂贵,则有其他选择。Digikey列出了650个AC输入光耦合器。EL814的价格仅为SFH620A的一半。
stevenvh 2012年

1
@Mehrdad-实际的过零在脉冲的中间,因此您只能在脉冲之后确定它。如果您想在零交叉点准确触发三端双向可控硅开关元件,那么您就太迟了。因此,您可以为下一个零交叉时间设置一个计时器,并且当该计时器给您一个中断时,您就知道这是一个零交叉时间。同时,您正在处理输入脉冲以定义下一个过零时刻。因此,您始终将输入脉冲用于下一个零交叉。
stevenvh 2012年

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我不知道有任何IC可以代替完整的零交叉检测器,但我一直在使用该电路,它工作得很好,并且功耗非常低。

零交叉检测器

您可以在此处找到更多信息。


我必须使用微控制器。该电路应该在哪里?
Mehrdad Kamelzadeh 2012年

您应该将标记为OUT的信号连接到中断引脚。
布鲁诺·费雷拉

您是否同意我电路的负载部分?您有任何建议或建议吗?
Mehrdad Kamelzadeh 2012年

对于负载,我将遵循stevenvh的建议。如果要与电网隔离以进行零交叉检测,则还应隔离负载控制。取决于您的微控制器的输出电流和所使用的光电三端双向可控硅开关元件的特性,您可能未选择晶体管来驱动光电三端双向可控硅开关元件。
布鲁诺·费雷拉

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Atmel的本应用笔记(AVR182:过零检测器)介绍了如何使用两个1MΩ电阻器进行过零检测。这涉及将市电信号直接连接到MCU,这可能是一个好主意,也可能不是一个好主意,但是在组件方面非常有效。如果您打算驾驶TRIAC,那可能不是一个坏主意。

请记住,如果要调试等,则要隔离东西。

编辑:更新URL到重新定位的应用笔记。


我已经看到了,但是我认为这不是节能的。是吗?
Mehrdad Kamelzadeh

怎么会这样呢?在220V时通过2MΩ电阻的电流约为24mW。
TrygveLaugstøl2012年

因此,请告诉我此方法与@Stevenvh在此处提供的其他方法之间的优缺点是什么(对不起,如果我提出的是非常基本的问题,因为我不是很专业)?
Mehrdad Kamelzadeh 2012年

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这些是IR / UART / DMX512可以正常工作的单/多通道过零调光器的好例子。

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