Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wellenpaketsteuerung - Wie Nulldurchgang erfassen?


von Anton (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit Mikrocontroller und Solid State Relais eine 
Wellenpaketsteuerung bauen.
Mit welcher Schaltung kann ich dem Controller am besten die Zeitpunkte 
der Nulldurchgänge bekannt machen? Der Controller hängt an einem 
RS485-Bus, daher muss die Messung galvanisch getrennt erfolgen, also 
gerne mit Optokoppler.

Grüße,
Anton

von Ein Ratschlag (Gast)


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Ich benutze einfach ein prähistorisches Trafonetzteil für die 
Steuerungen. Theoretisch bekommst du je nach Belastung des Trafos eine 
andere Phasenverschiebung. Bin aber der Meinung das kann man 
vernachlässigen.

Es gibt auch SSRs, die von sich aus im Nulldurchgang schalten.

von Alt G. (altgr)


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Wenns kompliziert sein soll dann mess die AC mit einem AD eines uC. Dann 
lässt du eine sliding ein-bin 50hz FFT über die letzte halbe sekunde 
laufen und bestimmst damit den phasenwinkel der nulldurchgänge. Vorteil 
ist das läuft dann bei jeder wellenform, auch bei total deformierten.

In der praxis misst du AD werte und speicherst in einem 0.5s langen 
buffer.
Dann multiplizierst due den buffer ein mal mit sin(50hz) und einmal mit 
cos(50hz) und summierst die resultate für sin und cos. Dan 
atan2(sinsum,cossum). Wenn das null ist -> bingo, nulldurchgang!

: Bearbeitet durch User
von Anton (Gast)


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Ein Ratschlag schrieb:
> Bin aber der Meinung das kann man vernachlässigen.
Die Trafo-Idee hatte ich aus Furcht vor unvorhersehbaren 
Phasenverschiebungen verworfen, gerade die kleinen Printtrafos mit 
wenigen VA sind ja meilenweit von einem "idealen Trafo" entfernt... 
Gemessen hab ich es noch nie, hast du da Erfahrung oder eine 
"gefühlsbasierte Meinung" :D

> Es gibt auch SSRs, die von sich aus im Nulldurchgang schalten.
Ja, guter Punkt. Die warten mit dem Einschalten auf den nächsten 
Nulldurchgang, aber soweit ich weiß nicht mit dem Ausschalten, oder? 
Wenn ich mich da irre und die auch erst im Nulldurchgang abschalten 
(Triac?) dann nehme ich so eins, das wäre toll. Kann da jemand was zu 
sagen?

Anton

von Manfred (Gast)


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Anton schrieb:
> Mit welcher Schaltung kann ich dem Controller am besten die Zeitpunkte
> der Nulldurchgänge bekannt machen?

Überflüssig. Mir ist es egal, ob mein Heizkörper nun 297, 298 oder 302 
Halbwellen bekommt. Der µC steuert ein Opto-Triac (z.B. MOC3083) an und 
dessen integrierter Nullspannungsschalter macht das.

Anton schrieb:
> aber soweit ich weiß nicht mit dem Ausschalten

SSR mit Triac schalten ab, wenn der Strom gegen Null geht, besser kann 
man es nicht haben. Ein Triac lässt sich nicht einfach so ausschalten.

von Anton (Gast)


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Alt G. vielen Dank für die Infos, das werde ich mal in Matlab 
durchprobieren und erstmal zu verstehen versuchen.
Mir geht's hier aber erstmal darum, das AC-Signal "unfallfrei" an den 
ADC zu bekommen, also die Hardwareseite.
Grüße!

von H. H. (Gast)


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von MaWin (Gast)


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Anton schrieb:
> Mit welcher Schaltung kann ich dem Controller am besten die Zeitpunkte
> der Nulldurchgänge bekannt machen? Der Controller hängt an einem
> RS485-Bus, daher muss die Messung galvanisch getrennt erfolgen, also
> gerne mit Optokoppler.

Man nutzt als SSR welche mit Zero-Cross, die schalten nur ein wenn die 
Spannung unter 16V liegt, also am Anfang (und zum Ende) der Netzperiode.

Da muss man gar nicht so genau einschalten, nur grob die Halbwellen 
zählen. Ein Optokoppler mit Vorwiderstand reucht schin, bei 1mA sekundär 
reichen 2mA primär also 100k mit 0.6W.

Wenn nur selten eingeschaltet wird, also 0.6W zu viel sind, gibt es 
aufwändigere aber sparsamere Schaltungen

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3

von Anton (Gast)


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