Zero Cross

Circuitos eletrônicos, topologias, diagramas elétricos, etc...

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Mensagempor pbernardi » 11 Set 2009 16:31

Francesco escreveu:Paulo,

Esse circuito é muito interessante, nunca imaginei fazer a montagem dessa forma. Vocês tiveram bons resultados? Houve algum problema pela falta de isolação da rede?

Francesco


Eu usei um circuito semelhante, mas não era para trabalhar com tensão de rede. Mas trabalhava, de qualquer maneira, com tensões AC de baixa frequência e alta amplitude (75Vrms).

O capacitor dá uma certa isolação da rede, mas não sei quão crítico isso é para a aplicação do André. E esse capacitor também faz o desacoplamento de qualquer tensão DC que, porventura, possa aparecer no circuito (não deve aparecer na rede, mas, na minha aplicação, aparecia).

E sim, o capacitor deve ser testado e escolhido de modo a não modificar, ou modificar o mínimo, a fase da rede.

Talvez fique melhor com um Zener.


um zerner poder ser usado, mas eu não colocaria no divisor de tensão, e sim após o capacitor de desacoplamento para proteger a entrada do AmpOp de um surto eventual. Ou, dois diodos simples, um indo para +Vcc, e outro para o GND, para grampear qualquer tensão mais negativa que o terra, ou mais positiva que o Vcc, também serve.
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Mensagempor Andre_Cruz » 11 Set 2009 17:08

Djalma,

Com o zener ja diminui o aquecimento do resistor (eu acho).

Como calculo o resistor ?
Ou tenho que ir no chute, testando vários valores ?

Agradeço a ajuda de todos
Andre_Cruz
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Mensagempor pbernardi » 13 Set 2009 11:06

Olá André,

Como eu disse antes, pode colocar um resistor alto que ele *não* vai esquentar.

Vamos supor que você coloque um resistor na entrada de 1M (R1). Para se ter uma onda de 5Vrms, você precisa de um segundo resistor de 41k (R2), pois:

Código: Selecionar todos

5 =  R1/(R1+R2) x 127



A potência, por sua vez, depende da corrente que vai passar pelo circuito

Código: Selecionar todos

I = 127 / (1M + 41k) = 0,12mArms

P = R x I*I = 0,0144W, ou seja, menor que dois centésimos de watt!



Quanto ao zener, não sei se ele ajuda muito não, do ponto de vista de dissipação. Na verdade, pode ser que ele esquente mais e deixe o resistor de 1M esquentar mais.
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Mensagempor Andre_Cruz » 13 Set 2009 11:17

Vou fazer dessa maneira pra teste.

Obrigado
Andre_Cruz
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Mensagempor Andre_Cruz » 13 Set 2009 13:41

pbernardi,

Testei este esquema:

Código: Selecionar todos
       ___________________
       |                               |
       |                               |
       |                               \
       |                               /  1MOhm
       |                               \
       |                               |          0.1uF 250V
  REDE 127                       |_______| |___________________|> Out
       |                               |                               |
       |                               \                             /--/
       |                               /  41KOhm               / \
       |                               \                             ---  Zener 8V2
       |                               |                              |
       |__________________|_________________|
                                 


Como eu faço pro PIC ler esse sinal ?
O pic esta em um kit de desenvolvimento, ja alimentado ?
Como é feita a ligação do terra ?
Andre_Cruz
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Mensagempor Djalma Toledo Rodrigues » 13 Set 2009 15:06

pbernardi escreveu: ... Quanto ao zener, não sei se ele ajuda muito não, do ponto de vista de dissipação. Na verdade, pode ser que ele esquente mais e deixe o resistor de 1M esquentar mais.

Resistor de 1 M esquentar ? É ruim em.

220V² / 1M = ~ 48 mW

Observar a Tensão de Isolação do Resistor.

---------------------------------------------------------------------------------

Mas, porque não usar um Transformador?
Existem transformadores pequenos e com preço acessível.
.
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Mensagempor zazulak » 13 Set 2009 18:23

Olá turma,

até então vinha acompanhando este tópico 'de longe'.

Sobre a idéia de usar um opto, há um pequeno problema: Se for ligado com o led alimentado pela tensão da rede retificada, considerando que a resistência tenha sido calculada para que a corrente fique em 20mA com a tensão de pico numa rede de 127VAC (180V), o foto-transistor receptor vai abrir um pouco antes da passagem por zero propriamente dita. Aí, vem aquela ladainha: Experimentação, medir o tempo, introduzir delay por software, etc..

No caso dos optos com detecção de passagem por zero, como o que o colega citou (TLP308x), o propósito deles é um pouco diferente: Se for ligado como um opto normal, com rede alimentando o led e o outro lado ligado ao micom, ele provavelmente não acionará nunca, pois o detector de passagem por zero fica no lado do receptor, onde sempre haverá uma tensão presente. São optos concebidos para o acionamento de tiristores. A lógica dele é 'estando o led emissor aceso, gatilha na passagem por zero no lado receptor'. Não que não dê pra usar um destes, mas teria que fazer um certo malabarismo, e não seria possível ter o benefício da isolação entre rede e controle.

O transformador isolador é uma opção válida, mas há que se considerar a relação custo/benefício, fora o espaço ocupado. Se for necessário pegar uma amostragem de tensão, seria interessante usar o transformador, mas IMHO seria um pouco demais apenas para detectar passagem por zero.

Divisores resistivos com um capacitor de desacoplamento são interessantes quando se tem uma tensão AC sobre uma DC, mas para uso com rede elétrica, há o problema já citado, de introduzir um deslocamento de fase.

Aqui tem uma nota de aplicação sobre o tema: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod ... oc2508.pdf
Dependendo do equipamento, pode-se até fazer que o GND do circuito lógico seja conectado ao neutro da rede.

Se houver receio de que tensões abaixo de 0v ou acima do VCC (mesmo com corrente inferior a 1ma) danifiquem o micom, é fácil resolver: Basta por dois zenners de 4v7, um do GND ao pino e outro do pino ao VCC, o que limitará o 'swing' da tensão no pino à faixa de 0.3 a 4.7v. Como o nível de detecção de nivel 0 e 1 fica dentro desta faixa, deve funcionar a contento.

Nos estabilizadores e nobreaks mais modernos, que costumam NÃO usar mais transformador isolador, a amostragem é feita por um divisor resistivo e dois amplificadores operacionais, cada um amplificando um semiciclo, cujas saídas são somadas depois. Isto tem o mesmo efeito que um retificador de onda completa de precisão. Claro, nestes circuitos, tão ou mais importante que a passagem por zero é a amostragem de tensão.
-------------------------------------------------

Passando da teoria a prática.....

Já usei este método de detecção de passagem por zero com apenas um resistor, e usei o valor de 560K/1W, por uma simples razão: Era o que tinha em estoque. O terra do circuito de controle era ligado ao neutro da rede. Funcionou normalmente, apenas com o inconveniente de não se ter mais a isolação galvânica entre a rede e a etapa de controle. O resistor amornava um pouco, nada mais.

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De volta a teoria.

Se você usar este arranjo, ligando o resistor a um pino que permita disparar uma interrupção na borda de descida, a interrupção será acionada com uma tensão de rede próxima a zero, mas não zero propriamente dito. Se for necessária precisão, há duas opções:

- uma delas, é adicionar um pequeno capacitor (tipo 1nf ou até menos) ao pino do micom escolhido e calcular o resistor - ou achar o valor por tentativa e erro - de tal forma que esta malha RC introduza um atraso tal que faça o acionamento da interrupção coincidir com a passagem por zero ou...

- se precisar de maior precisão ainda, utilizar um amplificador operacional ou comparador com entradas 'rail to rail', que seja capaz de comparar tensões próximas a 0v na entrada, mesmo sem serem alimentados com fonte simétrica. O LM311 é um exemplo de comparador apropriado para funções deste tipo.
zazulak
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Mensagempor Andre_Cruz » 14 Set 2009 09:27

zazulak,

Vou descrever minha necessidade, talvez vocês tenham idéias melhores.
Um amigo tem um sitio, que eu passo alguns finais de semana, tem energia elétrica, mas as vezes a acaba a energia. Para as lâmpadas (poucas) nós colocamos um nobreak com uma bateria 12V, funciona por um bom tempo.
Pra recarregar a bateria do nobreak, temos um carregador simples de ligar na rede, mas se a rede estiver sem energia, não da pra recaregar, compramos um gerador pra recaregar a bateria, e manter a energia. Ai começou nossos problemas, que o circuito regulador do motor não aguenta 2 horas funcionando, e regarega uma vez a bateria e ja para de funcionar.

Minha idéia é fazer um regulador com PIC, detectar o zero da senoide e ler a tensão da bateria, e aplicar mais ou menos tensão de acordo com a tensão da bateria, pelo que analizei do gerador ele é trifásico, precisarei de três circuitos detectores de zero, por isso não quero usar trafo.

Das bobinas do gerador saem apenas três fios, como eu faço pra detectar o zero desses três fios???

Eu tinha em mente montar o divisor resistivo, um capacitor, um zener e um foto acoplador, acho que não vou usar ele, porque de acordo com a rotação que você ajusta ele gera tensão de 12V~ até 50V~.

Vou a uma oficina que da manutenção nesse tipo de aparelho, pra tirar algumas dúvidas.

Muito obrigado a todos que estão acompanhando o tópico.
Andre_Cruz
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Mensagempor pbernardi » 14 Set 2009 09:50

Djalma Toledo Rodrigues escreveu:Resistor de 1 M esquentar ? É ruim em.

220V² / 1M = ~ 48 mW

Observar a Tensão de Isolação do Resistor.

.


Me expressei mal.

Quis dizer que a potência dissipada ainda pode ser maior.

Mas sempre ficará na casa dos mW, ou seja, não vai esquentar em nenhuma das duas situações.


Divisores resistivos com um capacitor de desacoplamento são interessantes quando se tem uma tensão AC sobre uma DC, mas para uso com rede elétrica, há o problema já citado, de introduzir um deslocamento de fase.




Minha idéia é fazer um regulador com PIC, detectar o zero da senoide e ler a tensão da bateria, e aplicar mais ou menos tensão de acordo com a tensão da bateria, pelo que analizei do gerador ele é trifásico, precisarei de três circuitos detectores de zero, por isso não quero usar trafo.



Um pontos aqui: a idéia do André é usar um PIC para detectar fase. Como o deslocamento de fase será constante, isso poderia ser compensado via PIC. Basta medir a diferença entre o medido e o real e compensar via SW.
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Mensagempor Andre_Cruz » 14 Set 2009 10:59

pbernardi,

Até posso compensar via software, mas gostaria de ler as três fases, porque a rotação do motor varia e por software acredito que fique inviavel.

O meu problema é detectar o zero, ja trabalhei com dimmer e acredito que disparar no momento certo, seja relativamente fácil.

Obrigado
Andre_Cruz
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