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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zero-Cross-Detection


Autor: Gast (Gast)
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Hi,

ich versuche momentan eine Schaltung zu entwickeln, die den 
Nulldurchgang eines Außenleiters erkennt. Problem ist dabei, dass ich 
eigentlich den Nulldurchgang von L1 zu N brauche, ich aber keinen N zur 
verfügung habe sonderm mich ich Drehtstromnetz befinde.

Um zu verdeutlichen was ich brauche:

Folgendes Bild soll die Sinus-Spannung darstellen :-)

+325  --              --
     /  \            /  \
    /    \          /    \
0V /      \        /
           \      /
            \    /
             \  /
-325          --

Und dieses Signal möchte ich gerne am Ausgang haben :-) (Soll ein 
rechtecksignal sein:-))

5V  _______        ______
    |      |        |
0V  |      |________|

Dieses Rechtecksignal soll später im uC ausgewertet werden (Frequenz) 
und um Zündzeitpunkte für Thyristoren zu ermitteln.

Im Anhang habe ich meinen jetztigen Stand und wollte mal eure Meinung zu 
dieser Schaltung hören. Wird sie so wie ich es mir vorstelle 
Funktionieren ? Könnte es irgendwo schwierigkeiten geben ?

Autor: Gast (Gast)
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Ach habe vergessen das Rechtecksignal zu invertieren, es ist also genau 
um 180° Verschoben :-)

Danke schon mal im vorraus

Gruß
Jontef

Autor: gast (Gast)
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Autor: Gast (Gast)
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Die Schaltung die dort diskutiert wird, kommt für mich so nicht in 
frage, da ich genau wissen muss, wann die positive Halbwelle ist und 
wann die Negative. Das ist mit der schaltung ja so nicht möglich. Aber 
werde sie mir auch nochmal genau anschauen und mal sehen ob man was 
verändern kann damit es doch geht.

Noch weitere vorschläge zu meiner schaltung?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Gast schrieb:
> Die Schaltung die dort diskutiert wird, kommt für mich so nicht in
> frage, da ich genau wissen muss, wann die positive Halbwelle ist und
> wann die Negative. Das ist mit der schaltung ja so nicht möglich. Aber
> werde sie mir auch nochmal genau anschauen und mal sehen ob man was
> verändern kann damit es doch geht.
Anstatt Brückengleichrichter, ne Einpulsgleichrichtung nehmen.

Autor: manateemoo (Gast)
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nur so als Denkanstoss...

Autor: Stephan B. (Gast)
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Schau dir mal dasda an. Ist zwar nicht genau das was du suchst - 
vielleicht hilft es aber dennoch ein bisschen weiter...

http://www.hoelscher-hi.de/hendrik/light/dmxdimmer.htm

Abschnitt: ZC-Detection


Gruß
cosphi

Autor: Gast (Gast)
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Danke für die Antworten, hat mich aber noch nicht so recht weiter 
gebracht.

Die Lösungen bzw. Schaltungen von "manateemoo" und "Stephan B." ähneln 
ja meiner Schaltungen. Das hatte ich im Prinzip ja auch so vor. Werde es 
mal aufbauen und mal Testen.

"Gast schrieb:
> Die Schaltung die dort diskutiert wird, kommt für mich so nicht in
> frage, da ich genau wissen muss, wann die positive Halbwelle ist und
> wann die Negative. Das ist mit der schaltung ja so nicht möglich. Aber
> werde sie mir auch nochmal genau anschauen und mal sehen ob man was
> verändern kann damit es doch geht.
Anstatt Brückengleichrichter, ne Einpulsgleichrichtung nehmen."

Auf die Idee bin ich auch schon gekommen. Die Schaltung ist ja auch 
recht schön, nur irgendwie ist sie mir so aufwendig für so eine 
Aufgaben. Zu viele Bauteile.Es Müssen nämlich auch auf kosten geachtet 
werden.


Nochmal zu meienr schaltung daoben:
Wird das so klappen mit dem Nullpunkt den ich mir durch die 3 
Widerstände erzeugt habe?

Autor: kurz (Gast)
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@Gast: Schon mal überlegt, daß die Belastung durch den oberen Zweig 
Deinen "Nullpunkt" (wenn er denn je gültig war) gewaltig verschiebt?

Autor: Lorenz P. (lpg-elektronik)
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Morgen!

Schau dir mal AN von Atmel an....

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

Autor: Gast (Gast)
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Autor: kurz (Gast)
Datum: 01.09.2009 07:53

@Gast: Schon mal überlegt, daß die Belastung durch den oberen Zweig
Deinen "Nullpunkt" (wenn er denn je gültig war) gewaltig verschiebt?


Was verstehst du unter gewaltig ? klar es werden ein paar Volt sein, nur 
bei einem Strom von wenigen wenigen mA dürfte das keine all zu große 
auswirkung haben denke ich.



Autor: Lorenz P. (lpg-elektronik)
Datum: 01.09.2009 07:54

Morgen!

Schau dir mal AN von Atmel an....

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

Die Atmel Notes kenn ich, halte ich aber gar nichts von weil es keine 
Galvanische Trennung gibt. Wollte das Erst so aufbauen mit einem 
Trenntrafo 230V/5V o.ä. nur wird dann das Signal durch die Dioden zu 
sehr verfälscht. Oder?

Autor: Lorenz P. (lpg-elektronik)
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Vlt. hilft Dir das weiter...

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Wozu zwei von den 4004ern?

Autor: gast (Gast)
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ähnliches habe ich ja gemacht aber so recht funktionieren will es noch 
nicht bis jetzt.

Was für einen Optokoppler willst du denn dafür nehmen ? Ich hatte den 
SFH608-3 ins auge gefasst, da er schon mit gerecht geringen strömen klar 
kommt. Und wozu die 2 Dioden ? Sehe da noch keinen sinn drin. Eigentlich 
sollte es ja auch komplett ohne Diode gehen oder?

Autor: cappelone (Gast)
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Die Schaltung von Lorenz P ist meist ungeeignet, da so der DC anteil 
erhöht wird. Ausgangtastverhältnis nicht 1:1. Besser eine Led 
antiparallel zur Optokopplerled.

Autor: gast (Gast)
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Naja ich denke eine Diode (1N4007) erfüllt den zweck genauso, wenns ie 
antiparallel geschaltet wird.

Ich hatte es auch schon ähnlich aufgebaut. Das Problem bei der Sache ist 
aber, dass es kein sauberes Rechtecksignal gibt da der Optokoppler erst 
bei höheren Spannung voll durchsteuert. Ich habe extra schon einen 
Optokoppler verwendet (SFH608-3), der bei sehr niedrigen Strömen 
schaltet, nur leider bekomme ich es nicht in den griff.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Das hier gibt schöne kurze Peaks in jedem Nulldurchgang ab.
                                      5V
                                      o
                                      |
                                     .-.4k7
                                     | |
                                     | |
                                     '-'
                                      |
                                      o------------------ uC
            ___ 82k                   |
    o------|___|----------o-----------)---------.
                          |           |         |
                          |  OK1  .---o---. OK2 |
                          |       |       |     |
                          -     |/         \|<- V
                          ^ -> -|           |   -
                          |     |>         <|   |
                          |       |       |     |
                          |      GND     GND    |
            ___ 82k       |                     |
    o------|___|----------o---------------------'

Autor: gast (Gast)
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sollen OK1 und OK2 npn-Transistoren sein ?Wenn ja welche ?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> OK1 und OK2
Ja, nun, das sind (wie es der Name schon nahelegt)
Opto-Koppler 1 und Opto-Koppler 2.

Ich verwende hier TLP181, aber das sind SMD-Teile...
Bedrahtet werden das eher CN17 o.ä. sein.

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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gast schrieb:
> Das Problem bei der Sache ist aber, dass es kein sauberes
> Rechtecksignal gibt da der Optokoppler erst bei höheren Spannung voll
> durchsteuert.
Stichwort: Komparator.
Wobei das i.d.R. ja eh keine Rolle spielt. Die µC formen es ja digital 
um.

Autor: wtre (Gast)
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falls dir alle 3 Außenleiter zur verfügung stehen, kannst du mittels 
Widerständen oder auch Ls einen Sternpunkt generieren wenn du alle 3 Rs 
bzw. Ls gleich groß machst also symmetrisch das Netz belastest erhälts 
du wieder einen N auf den du dich beziehen kannst.....

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Wenn du nur 2 Aussenleiter hast, dann kanst du den Nulldurchgang gegen N 
einfach über den Nulldurchgang zwischen den Aussenleitern und einer Zeit 
definieren. Im 50Hz-Netz gibt es eine feste Phasenbeziehung: nach 20ms 
wiederholt sich alles.

Autor: manateemoo (Gast)
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nur so ein Gedanke....

Autor: oszi40 (Gast)
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>nach 20ms wiederholt sich alles

...solange das Netz noch nicht mit anderen Impulsen versaut wird.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07...

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