(Resolvido) Monitorar AC 110/220V (antigo Ajuda com fonte sem transformador.)

Bom com a ajuda do pessoal é esse o circuito final com os componentes calculados.

Eu testei em 110V e 220V, em 220V o R1 subiu 3 graus acima da temperatura ambiente, como é esperado que ele dissipe algum calor, assumo que está no aceitável. 

Como percebi que tem muita gente procurando sobre esse tipo de circuito (Só no arduino.cc já achei uns 5 tópicos procurando sobre isso) vou colocar em algum blog explanando sobre isso, e solicitar a todos que ajudaram a chegar nesse ponto e contribuir para enriquecer as fontes de referência a esse circuito.

Pois houve dois caminhos, apenas com resistor e outro com resistor + capacitor.

Datasheet PS2501

O PS2501 é optoisolador que suporta até 80V, estou usando ele em detrimento ao MID400, pois este tem versões com 2, 3 ou 4 optoisoladores no mesmo DIE, e eu vou precisa de 6 desses.

PS: A nomenclatura do capacitor normalmente é 33nF e não como está na figura (0.033uF)

Atualmente estou usando da seguinte forma

Olá pessoal

Achei na internet centenas de fontes sem transformador, mas a minha necessidade é um pouco diferente mas a idéia resolveria.

Estou tentando montar um PLC (program logic controler) ou CLP, e preciso monitorar oito equipamentos para saber se estão ligados ou não, pois o controle, será manual ou atráves do sistema de monitoria, então eu iria usar uma fonte sem transformador excitando um optoisolador PS2505, eu achei esse esquema, mas aparentemente ele não funcionou bem, pois em 110V o resistor esquentou demais e em 220V ele torrou.

Mesmo que funciona-se o problema não são os oito optoisoladores, mas os oito capacitores de poliester, que deixariam o circuito gigante, eu sei que deve haver uma maneira mais compacta de fazer isso, pois tenho um CLP da WEB e ele é muito compacto e aceita as entradas em 110V/220V, bom a fonte teria que baixar para algo abaixo de 80V que é o máximo que o optoisolador suporta, e esses 80V teriam que ser para 220V 

Alguém tem uma luz ai para mim???

Exibições: 22444

Responder esta

Respostas a este tópico

Olá Marcelo,

Eu acredito que a solução que você esta procurando já existe em formato de chip, como 'AC Line Monitor Logic Output Optocoupler'. O part number do dispositivo é: MID400.  Eu ja usei en alguns projetos para detectar energia na rede de AC.

Estou colocando o datasheet do opto assim como una nota de aplicação. O dispositivo é da Fairchild Semiconductors.

Boa sorte,


Samuel

Anexos

Parece ser exatamente o que preciso, por acaso você comprou aonde? Que assim, o mais rápido possível vou adquirir para terminar essa parte do projeto.

Na application note, vejo que ele usa um resistor de 22k, para 115V, bom, se vou fazer as entradas em 220V vou assumir q posso usar um total de 44k para esse resistor ou algum valor próximo que seja comercial.

Ele é muito parecido com o PS2501 ou o PS2505 será que não são semelhantes e apenas como tem fabricantes diferentes estão usando outras designações?

Marcelo,

O MID400 pode ser encontrado na farnell, veja seguinte link:

http://www.farnellnewark.com.br/acopladorotico7v8p,product,63K5677,...

Eu revisei o datasheet do PS2505 e encontrel ele muito parecido com o MID400, por favor, implemente o circuito indicado  no application note com o resistor do diodo emissor de 39K, acredito que funciona. Amanha podemos verificar os calculos parfa a configuração indicada, por enquanto, com o valor de 39K vc vai conseguir uma corrente no diodo emissor de 4mA, se a mesma não é suficiente para colocar o fototransistor em condução, diminua o vaor do resistor.

Samuel

Desculpe, mas na sua resposta me deixou com dúvida, o resistor de 39k poderia ser usado o PS2505 ou deve ser nesmo o MID400??? 

no PS2505

Bom, acho que torrou o PS2505, pois a tensão excedeu os 80V depois do Resistor.

Vou tentar trocar o PS2505 e colocar um novo.

Olá Marcelo !

Também ja quebrei a cabeça com este problema, certa vez projetei um monitor para lâmpadas incandescentes em controladores de tráfego.

Vou te passar aqui um pouco da minha experiência. Boa a sugestão do Samuel não conhecia o optoisolador que ele sugeriu, já os 2505 da NEC são meus velhos conhecidos.

O calor que vc observou é orindo do efeito joule P=R.I^2, veja que 39K com uma corrente de 4ma já esta dissipando mais de 1/2 Wattts se vc dobrar a tensão tera que dobrar o resistor para não torrar o opto e ai então dissipara mais de 1W, isto ja esquenta muito !

Uma solução para minimizar a dissipação em calor é balancear esta limitação de corrente que é necessária com um capacitor, a impedância do capacitor a passagen de corrente depende da frequencia, então se calculado para a frequencia de 60HZ, caso em questão ofecera uma impedãncia muito menor para transientes eletricos principalmente durante uma tempestade. ai então sobrecarregará o opto, pra minimizar este efeito é necessário uma rede resistiva tipo a imagem que vc incluiu no seu post. A grande vantagem de usar o capacitor é a de que ele limita a corrente em 60HZ sem gerar calor, pois a impedância é reativa ! A desvantagem é a que a alta tensão envolvida exige capacitores grandes que ocupam espaço e são mais caros do que resistores.

Uma outra solução é vc mudar a técnica e usar amplificadores de isolação,(link) é uma solução utlilizada em intrumentos de eletromedicina e atuais modems, é mais cara, ocupa menos espaço e quase não dissipa energia sob a forma de calor.

 

http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-071.pdf

 

 

abços

Como posso calcular esse capacitor que você se refere? O tamanho dos capacitores não vai importar muito, pois é  uma solução que vou dar provisória, ai depois vou atrás de reduzir o tamanho do projeto, que realmente hoje é mais importante implementar a solução e menos o espaço que vai ocupar, para você ter idéia esse é o tamanho do meu painel de controle hoje, com o clic-02, que quero manter em paralelo a esse projeto, mantendo ele como backup se ouver problemas na minha solução.

Na verdade errei a imagem do circuito na abertura do tópico, na verdade é esta.

Mas o resultado foi esse com o R2 como dois resistores de 1M em série, ligando em 220V.

Os resistores torraram...

Acho que até achei o problema no circuito, o esquema diz para usar um capacitor de 0,33цF

mas o capacitor e 0,33цF em paralelo com 1MΩ ou 2MΩ se torna próximo a 7KΩ, mas com o capacitor sendo de 0,033цF vai para 74KΩ

Reatância capacitiva

R = 1 / 2*Pi * f * C
R = resistência

Pi = 3.148

f = frequência

C = capacitância

 

Será que estou errado?

Marcelo , 

o seu chip , o PS2505 tem um ganho (Ic/Id) de 300% (vou considerar só 200%) , portanto , 

para que ele drive uma corrente de 5V/10K =0,5 mA para por um  0 na entrada do arduino ,

ele só precisa de 0,25 mA da rede para conseguir isso.

A corrente é tão baixa que acho que dá para fazer sem o famigerado capacitor , o segredo é não dissipar mais potencia nos resistores do que eles suportam. P = V*V / R , V em volts R em ohms  P em Watts.

Tente este circuito , é super simples , e deve funcionar sem problemas.

 

 

Olá Marcelo

 

a equação tá certa , o capacitor ´é que esta muito  "grande".... rsrsrs

aumentando c diminue a impedãncia veja a equação:

 

A  resistência capacitiva (impedância) que um capacitor oferece a passagem de uma corrente alternada é dada  pela relação :

XC  -  impedância capacitiva em ohms

f – frequência em Hz

c  - capacitância em Faraday

Supondo que vc queira usar um capacitor de polyester de 0.1 uF x 250 V

 

XC = 26 K ohms   (Aproximadamente)

Resistência total desejada 39K , então  39K-26K =  13K  use o valor comercial de  12K Ohms

E  monte o seguinte circuito:

 


 

A potência dissipada em watts no resistor será  12K x 0,000016 = 0,192

Portanto um resistor de 1/8 W não dá use um de ½ W

E a energia dissipada no capacitor será 0  (nula)

Com este circuito vc limita a corrente no seu isolador óptico

a resistencia Bleeder não é necessária use se quiser é só para descarregar o capacitor mais rapidamente quando o circuito for aberto. O resistor de 12K fornece a proteção para os transitórios.

A resistencia torra porque o capacitor esta muito grande portanto XC muito pequeno...OK ?

 

Abços

Vou tentar comprar todos os componentes amanhã
Capacitor de 0,1uF 250V, o resistor de 12K 1/2 W e o resistor de 680K e o de 390K (caso apareça depois algo para 110V)
Torço que o projeto sem o capacitor funcione, mas vou testar ambos.

PS: Sempre fui uma negação na parte "analógica" da eletrônica, pois sou péssimo em matemática.

RSS

© 2024   Criado por Marcelo Rodrigues.   Ativado por

Badges  |  Relatar um incidente  |  Termos de serviço