Како направити склоп детектора нултих прелаза

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Израда склопа детектора преласка нуле заправо је врло једноставна и може се ефикасно применити за заштиту осетљиве електронске опреме од пренапонских напона мрежног прекидача.

Круг детектора преласка нуле углавном се користи за заштиту електронских уређаја од пренапонских напона осигуравајући да током прекидача напајања мрежна фаза увек 'уђе' у коло на својој првој тачки укрштања.
Чудно, осим што се „википедиа“ ниједна друга најбоља веб локација до сада није позабавила овом кључном применом концепта детектора нултих прелаза, надам се да ће ажурирати своје чланке након што прочитају овај пост.



Шта је детектор укрштања нуле?

Сви знамо да се наша мрежна фаза састоји од наизменичних синусоидних напонских фаза као што је приказано доле:

У овом наизменичном наизменичном напону, струја се може видети наизменично преко централне нулте линије и преко горњег позитивног и доњег негативног вршног нивоа, кроз одређени фазни угао.



Овај фазни угао се може видети како експоненцијално расте и опада, што значи да то чини поступно у порасту и постепеном опадању.

Наизменични циклус у наизменичној струји се дешава 50 пута у секунди за 220В мрежу и 60 пута у секунди за 120В мрежне улазе како је постављено стандардним правилима. Овај одзив од 50 циклуса назива се фреквенција 50 Хз, а 60 Хз фреквенција 60 Хз за ове мрежне утичнице у нашим домовима.

Кад год укључимо уређај или електронски уређај у мрежу, он подлеже изненадном уласку фазе наизменичне струје, а ако се та улазна тачка налази на врхунцу фазног угла, то може значити да максимална струја присиљава уређај на тачки прекидача ОН.

Иако ће већина уређаја бити спремна за ово и можда ће бити опремљене заштитним фазама помоћу отпорника или НТЦ-а или МОВ-а, никада се не препоручује да их излажете таквим изненадним непредвидивим ситуацијама.

Да би се решио такав проблем, користи се ступањ детектора преласка нуле који осигурава да сваки пут када се уређај укључи мрежном струјом, круг преласка нуле чека док фазни циклус наизменичне струје не достигне нулту линију и у овом тренутку укључује мрежу напајање уређаја.

Како дизајнирати детектор нултих прелаза

Дизајн детектора преласка нуле није тешко. Можемо га направити користећи опамп, као што је приказано доле, међутим користећи опамп за једноставан концепт, јер ово изгледа претерано, па ћемо такође разговарати о томе како применити исти користећи обичан дизајн заснован на транзисторима:

Опамп круг детектора нуле укрштања

Круг детектора нултих прелаза помоћу опампа

Напомена: Улазни наизменични напон треба да буде са мостовског исправљача

На горњој слици је приказан једноставан склоп детектора нултог прелаза заснован на опаму 741 који се може користити за све апликације којима је потребно извршење засновано на прелазу преко нуле.

Као што се може видети, 741 је конфигурисан као упоређивач , при чему је његов неинвертујући пин повезан са масом кроз диоду 1Н4148, што узрокује потенцијал пада 0,6 В на овом улазном пин-у.

Други улазни пин # 2 који је инвертујући пин другог иЦ користи се за откривање преласка нуле и примењује се са жељеним АЦ сигналом.

Као што знамо да је све док је потенцијал пина 3 мањи од пина 2, излазни потенцијал на пину 6 бит ће 0В, а чим напон пина 3 пређе изнад пина 2, излазни напон ће се брзо пребацити до 12В (ниво напајања).

Стога унутар напајаног улазног АЦ сигнала током периода када је фазни напон знатно изнад нулте линије или барем изнад 0,6 В преко нулте линије, излаз опампа показује нулти потенцијал .... али током периода када фаза треба да уђе или пређе нулту линију, пин # 2 доживљава потенцијал испод референтне вредности 0,6В како је постављен за пин 3, што доводи до тренутне реверзије излаза на 12В.

Тако излаз током ових тачака постаје 12в високог нивоа, а ова секвенца се активира сваки пут када фаза пређе нулту линију свог фазног циклуса.

Резултујући таласни облик може се видети на излазу ИЦ који јасно изражава и потврђује детекцију преласка нуле ИЦ.

Коришћење опто-спојнице БЈТ кола

Иако је горе разматрани детектор преласка нуле опамп веома ефикасан, исти се може применити помоћу обичне оптичке спојнице БЈТ са релативно добром тачношћу.

склоп детектора нултих прелаза заснованих на оптичком спрегу

Напомена: Улазни наизменични напон треба да буде са мостовског исправљача

Позивајући се на горњу слику, БЈТ у облику фототранзистора придруженог унутар опто спојнице може бити ефикасно конфигурисан као најједноставније коло детектора преласка нуле .

Мрежа наизменичне струје се преко отпорника велике вредности напаја на ЛЕД диоду опампа. Током својих фазних циклуса све док је мрежни напон већи од 2В, фототранзистор остаје у проводном режиму и излазни одзив се задржава на близу нула волти, међутим, у време када фаза достигне нулту линију свог путовања, ЛЕД унутар опто се искључује због чега се транзистор такође искључује, овај одговор тренутно доводи до појаве високе логике на назначеној излазној тачки конфигурације.

Практично апликационо коло помоћу детекције преласка нуле

Практични пример кола који користи детекцију преласка нуле може се видети у наставку, овде триак никада није дозвољено да се пребацује у било којој другој фазној тачки, осим на тачки преласка нуле, кад год је напајање УКЉУЧЕНО.

Ово осигурава да се круг увек држи подаље од пренапонских струја прекидача и његових релевантних опасности.

појединачни круг детектора нултог прелаза БЈТ

Напомена: Улазни наизменични напон треба да буде са мостовског исправљача

У горњем концепту, тријак се испаљује кроз мали сигнални СЦР који контролише ПНП БЈТ. Овај ПНП БЈТ је конфигурисан за извршавање сензора преласка нуле за предвиђено сигурно пребацивање триака и припадајућег оптерећења.

Сваки пут када се напајање укључи, СЦР напаја аноду из постојећег извора окидача једносмерне струје, међутим напон на капији се укључује само у тренутку када улаз пролази кроз своју прву тачку преласка нуле.

Једном када се СЦР активира на сигурној тачки прелаза нуле, он активира тријак и повезано оптерећење, а заузврат постаје закључан осигуравајући непрекидну струју на пролазу за тријак.

Оваква врста укључивања на нултим прелазним тачкама при сваком укључивању напајања осигурава доследно сигурно укључивање терета, елиминишући све могуће опасности које су обично повезане са наглим укључивањем мреже.

РФ уклањање буке

Још једна одлична примена кола детектора преласка нуле је за елиминисање шума у ​​склопцима за укључивање триака . Узмимо пример електронско коло за пригушивање светлости , обично налазимо да такви кругови емитују пуно РФ шума у ​​атмосферу, а такође и у мрежну мрежу узрокујући непотребно бацање хармоника.

То се дешава због брзог пресека проводљивости тријака кроз позитивне / негативне циклусе преко линије преласка нуле ... посебно око прелаза нуле укрштања где је триак подвргнут недефинисаној напонској зони због чега производи прелазне брзе струје које у завој се емитују као РФ шум.

Детектор укрштања нуле ако се додаје круговима заснованим на тријаку , елиминише овај феномен омогућавајући да се тријац активира само када је наизменични циклус савршено прешао нулту линију, што осигурава чисто пребацивање тријака, чиме се елиминишу РФ прелазни сигнали.

Референца:

Нулти прелазни круг




Претходно: Повезивање МППТ-а са соларним претварачем Следеће: Како додати пригушивач ЛЕД лампици