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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Nulldurchgang


Autor: peer (Gast)
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Hallo,
ich hab hier eine Schaltung zur Nullduchgangs-Detection,
nun weiss ich nicht ob diese Schaltung am ausgang vom Optokoppler mir 
das signal mit 50Hz oder 100Hz ausgibt
mfg

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Wie viele Nulldurchgänge hat denn eine 50Hz-Schwingung?

Autor: peer (Gast)
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na 2 also 100Hz oder liege ich da Falsch

Autor: Knut (Gast)
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Nein, ist richtig. Aber ich bezweifle stark das deine LED vom 
Optokoppler 325V sperren können, daher musst du eine normale Diode 
antipallal zu den LEDs schalten. Warum eigentlich zweimal die gleiche 
Schaltung?


Knut

Autor: Knut (Gast)
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Sorry, falsch geguckt, alles ok!


Knut

Autor: Werner (Gast)
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Knut schrieb:
> Nein, ist richtig. Aber ich bezweifle stark das deine LED vom
> Optokoppler 325V sperren können, daher musst du eine normale Diode
> antipallal zu den LEDs schalten. Warum eigentlich zweimal die gleiche
> Schaltung?

Wohl weil die beiden LEDs der Optokoppler eigentlich antiparallel 
geschaltet werden müssen. Dann erübrigen sich auch zusätzliche normale 
Dioden.

Autor: Werner (Gast)
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peer schrieb:
> na 2 also 100Hz oder liege ich da Falsch

Nein, aber mit dein beiden in Serie geschalteten Dioden bekommst du 
trotzdem nur 50 Hz, weil die bei der negativen Halbwelle nicht leuchten 
(höchstens ein mal ;-)

Autor: Gerd (Gast)
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Werner schrieb:
> beiden in Serie geschalteten Dioden

...die übrigens antiparallel geschaltet sind...

Autor: HildeK (Gast)
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Werner schrieb:
> ... mit dein beiden in Serie geschalteten Dioden ...

Die sind doch antiparallel geschaltet.

Autor: Werner (Gast)
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Sorry, nehme alles zurück bis auf die nicht erforderlichen normalen 
Dioden.

Autor: Name H. (hacky)
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Diese Schaltung ist eher marginal. Bei welcher Spannung wird's dunkel ? 
Wissen wir nicht. Innerhalb welchem Spannungsfesnter kommt hinten hoch 
raus ? Ist zu messen. Dieser Bereich ist von der Betriebsdauer abhaengig 
und steigt mit der Betriebsdauer. Wenigstens sind die 6mA Spitzenstrom 
nicht uebertrieben.

Autor: Grinch (Gast)
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ich hab mir die Schaltung Spaßenshalber mal nachgebaut ,aber die 
Wärmeentwicklung der
beiden Wiederstände ist doch erheblich,könnte mann nich mehrere 
Wiederstände
in Reihe schalten damit die Leistung besser verteilt wird.
vielleicht könnte jemand mal etwas dazu sagen

Autor: ingo (Gast)
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Grinch schrieb:
> ich hab mir die Schaltung Spaßenshalber mal nachgebaut ,aber die
> Wärmeentwicklung der
> beiden Wiederstände ist doch erheblich,

Hier ein Vorschlag für weniger Wärmeentwicklung:
Beitrag "Re: 10 Kanal Phasenanschnitt"
mfG ingo

Autor: wztaut (Gast)
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sicher kann man mehrere Widerstände nehmen, bzw leistungsfähigere wenn 
dir diese zu warm werden. Spricht ja nichts dagegen ... in dem fall 
haben wir 230V/54k=4,3mA
4,3mA*230V = 1W

Ich persönlich, wenn ich eine Schaltung aus 230V versorge, nehme der 
Einfachheit halber oft einen Trafo udn mache die Nulldurchgangserkennung 
auf der sekundärseite ,vor dem Gleichrichten, mittels Transistor. Wenn 
Spannung <0.7V sperrt er, wenn größer leiter er und wird dann mit uC 
ausgewertet. hat bis jetzt immer seinen Zweck erfüllt. man muss halt 
aufpassen was man dem transistor zumutet

Autor: Grinch (Gast)
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ich habs mal getestet mit 2x27K 2Watt werden aber trotzdem ganz schön 
heiss

Autor: T. H. (jack24)
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Ich habe kürzlich auch eine Nullduchgangserkennung gebraucht. Habe es so 
wie im Anhang zu sehen gemacht. Funktioniert einwandfrei, vorallem wird 
nichts warm.

Autor: Grinch (Gast)
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T. H. schrieb:
> Ich habe kürzlich auch eine Nullduchgangserkennung gebraucht. Habe es so
> wie im Anhang zu sehen gemacht. Funktioniert einwandfrei, vorallem wird
> nichts warm.

bloss da muss ich ja mein programm ja auch noch änder
welche Wiederstände wurden denn benutzt 1W,2W...

Autor: T. H. (jack24)
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Eigentlich reichen hier ganz normale 1/4W Widerstände da hier der 
Kondensator C1 als kapazitiver Widerstand vorhanden ist. Gerade die ist 
eigentlich der Vorteil da hier nichts "verheizt" werden muss.

Autor: ingo (Gast)
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Wobei das Ausgangssignal des OK, den Nulldurchgängen gegenüber um 
(annähernd, je nach Anteil des Widerstandes) 90° verschoben ist, was man 
dann im Controller wieder rausrechenen muss.
mfG ingo

Autor: T. H. (jack24)
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Die Verschiebung ist richtig ist aber kein Problem im µC wieder 
rauszurechnen. Ich finde die Schaltung so nur sinnvoller als alles an 
einem R zu verheizten. Alternativ kann man es mit einem kleinen Trafo 
machen. Allerdings ist auch hier eine kleine Verschiebung vorhanden die 
schon alleine durch die Schaltspannung des Optos zustande kommt.

Autor: Surgi (Gast)
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>Eigentlich reichen hier ganz normale 1/4W Widerstände da hier der
>Kondensator C1 als kapazitiver Widerstand vorhanden ist.

Und was ist bei Surge?? Du kannst doch keine 1/4W Widerstände direkt ans 
Netz hängen!

Autor: T. H. (jack24)
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Du haßt natürlich recht. Besser ist es natürlich wenn man vor allem für 
die Einschaltstrombegrenzung (R2) und wegen der Spannungsfestigkeit 
einen 0,5W / 1W R nimmt.
Gegen Surge sollte man lieber einen Surge-Protector nehmen.

Autor: Simsalabim (Gast)
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> Wie viele Nulldurchgänge hat denn eine 50Hz-Schwingung?
 > na 2 also 100Hz oder liege ich da Falsch
 > Nein, ist richtig.

1 Schwingung beginnt bei elektrisch Null Grad, ändert bei 180 Grad ihre 
Richtung und endet bei 360 Grad.
Das sollte normalerweise 1 Nulldurchgang sein.

Autor: Olaf (Gast)
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> könnte mann nich mehrere Wiederstände
> in Reihe schalten damit die Leistung besser verteilt wird.

Hast du mal das Datenblatt deiner Widerstaende gelesen? Also wieviel 
Spannung die aushalten? Na?
Alleine schon aus dem Grund empfiehlt es sich wenigstens drei in Serie 
zu schalten.

Olaf

Autor: Surgi (Gast)
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>Du haßt natürlich recht. Besser ist es natürlich wenn man vor allem für
>die Einschaltstrombegrenzung (R2) und wegen der Spannungsfestigkeit
>einen 0,5W / 1W R nimmt.

http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0d81/0900766b80d81dee.pdf

Autor: Timm T. (Gast)
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Für netzseitige ZC-Detektion hab ich letztens angehängte Schaltung 
entdeckt.

Etwas aufwendiger, aber genial, konstantes Tastverhältnis bei 
schwankender Spannung, extrem geringer Strombedarf und damit kaum 
Erwärmung.

Durch die geringe Verlustleistung könnte das sogar in SMD platzmäßig mit 
einer reinen Widerstands-Optokoppler-Lösung konkurrieren.

Bei SMD die 220k als Melf und den Optokoppler mit ausreichend Abstand 
zwischen den Pins wählen.

Autor: Surgi (Gast)
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>Bei SMD die 220k als Melf und den Optokoppler mit ausreichend Abstand
>zwischen den Pins wählen.

Die 220k Widerstände müssen ebenfalls Surge aushalten. Also sollten auch 
hier surgefeste Typen eingesetzt werden.

>Durch die geringe Verlustleistung könnte das sogar in SMD platzmäßig mit
>einer reinen Widerstands-Optokoppler-Lösung konkurrieren.

Durch das Herunterteilen entsteht aber ein recht großer Phasenfehler bei 
der ZC-Detektion.

Autor: Timm T. (Gast)
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Surgi schrieb:
> Durch das Herunterteilen entsteht aber ein recht großer Phasenfehler bei
> der ZC-Detektion.

Schaltung verstanden? Siehe Oszibild auf 
http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm

Da passt die Phase aber exakt.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Timm Thaler schrieb:
> Surgi schrieb:
>> Durch das Herunterteilen entsteht aber ein recht großer Phasenfehler bei
>> der ZC-Detektion.
>
> Schaltung verstanden? Siehe Oszibild auf
> http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm
>
> Da passt die Phase aber exakt.

der macht vom Konzept echt einen super Eindruck, aber die 
Spannungsfestigkeit des Ladekondensators scheint mir bei 240V eff 
grenzwertig. Ich würde wenigstens 16 V vorsehen.


240V / ((220K*2+22K)/22K)= 11,43V bringen wir noch 2 *0,7 V für den 
Brückengleichrichter zum Abzug haben wir noch imme 10,03V. Jetzt können 
wir noch die Flussspannung von D5 abziehen und landen bei 9,6V für U_C1. 
Da wird die Luft schon dünn. Bei 2 % Tolleranz per Bauteil und 
Eingangsgröse schlägt das Fehlerfortpflanzungsgesetz hier schon mal eine 
kleine Schneise ins C.

;-)

aber am Konzept habe ich nichts auszusetzen, kommt in mein Archiv.

Autor: Surgi (Gast)
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>Schaltung verstanden? Siehe Oszibild auf
>http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm

Meine Simuluation zeigt das gleiche. Aber der Nulldurchgang wird um 11° 
zu früh detektiert. Wir wissen ja nicht wozu Peer den ZC-Detektor 
braucht, aber es gibt Anwendungen, da sind 11° zu viel. Der Vorteil der 
Schaltung ist natürlich der geringe Stromverbrauch.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Die 11° sind konstant und ergeben sich aus dem Verhältnis 
22/(220K*2+22K) abzüglich 2,1 V Flusspannungen welche in etwa Konstant 
sind.

Willst du das schmäler haben  kannst du R3 z.B. verringern trotzdem wird 
er stets einen zum Nulldurchgang symmetrisches Signal liefern
Was aber kein Problem ist da die Flanke ein definert eintrifft und von 
daher kompensierbar ist egal ob in HW oder SW.

Namaste

Autor: Ingo W. (Gast)
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Das liegt daran, das der Nulldurchgang hier schon detektiert wird, wenn 
die (geteilte) Spannung unter der Elkospannung (so um 10V) ist. Daher 
hatte ich für meinen Vorschlag, weiter oben, dafür die ungeteilte 
Spannung genutzt.
Besser wäre evtl. R3 parallel zu C1.
mfG ingo

Edit: Ergänzung

Autor: Surgi (Gast)
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>Willst du das schmäler haben  kannst du R3 z.B. verringern

Nein, vergrößern!

>Das liegt daran, das der Nulldurchgang hier schon detektiert wird, wenn
>die (geteilte) Spannung unter der Elkospannung (so um 10V) ist.

Genau.

>Daher hatte ich für meinen Vorschlag, weiter oben, dafür die ungeteilte
>Spannung genutzt.

Interessante Schaltung!

Autor: peer (Gast)
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> Wir wissen ja nicht wozu Peer den ZC-Detektor braucht

Für einen Phasenanschnitt-Dimmer.
Deshalb die Schalgung mit den beiden Wiederständen und 2xCNY17
leider reichen meine Programmierkenntnisse in C leider nicht aus um die 
Schaltung von Timm Thaler nachzubauen wegen dem Phasenversatz(11°)
Ich Wünsch euch dann noch ein Frohes Fest

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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wenn du R3 vergrößerst steigt die Spannung an R3 und damit spannung an 
C. daurch veschiebt sich auch der Triggerpunkt weiter vor den 
Nulldurchgang.

eine verringerung hingegen senkt die Spannung an c und welche die 
Referenzspannung bildet und der strom fliest länger über den 
Brückengleichrichter wodurch der  ladestrom in den C länger fließt. und 
später getriggert wird.

Der Witz der Schaltung besteht darin, dass das unterschreiten der 
Kondensatorspannung durch den Gleichrichter zu einer Stromumkehr in R3 
führt voraufhin der Transistor Durchsteuert und über die LED des 
Optokopplers und R4 den C entlädt. Mit der nächsten Halbwelle wird bei 
überschreiten der aktuellen Spannung an C zuzüglich der Flussspannung 
von D5 der C wieder aufgeladen bis die abfallende Spannung über den 
Brückengleichrichter die Spannung an C1 erneut unterschreitet...

Autor: Surgi (Gast)
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>wenn du R3 vergrößerst steigt die Spannung an R3 und damit spannung an
>C. daurch veschiebt sich auch der Triggerpunkt weiter vor den
>Nulldurchgang.

>eine verringerung hingegen senkt die Spannung an c und welche die
>Referenzspannung bildet und der strom fliest länger über den
>Brückengleichrichter wodurch der  ladestrom in den C länger fließt. und
>später getriggert wird.

Die Simulation zeigt es genau anders herum...

Autor: Ingo W. (Gast)
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Mit R4=100k wird sich C2 auch weiter aufladen, das gilt es durch 
paralleschalten von (einigen) 10k, oder einer 5V-Zenerdiode zu 
verhindern, dann sollte es passen,
mfG ingo

Autor: Timm T. (Gast)
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Dass die Breite des Signals im Nullpunkt durch Variation der Widerstände 
geändert werden kann, wurde ja schon festgestellt.

Zünden kann man den Triac sowieso nicht im Nullpunkt, sondern etwas 
später, weil sonst kein ausreichender Haltestrom fließt. Zu der 
erforderlichen Korrektor kann die "Phasenabweichung" der Startflanke 
einfach dazugerechnet werden.

Dafür ist die Detektion schön symetrisch und weitgehend unabhängig vom 
Spannungswert.

Autor: Zünder (Gast)
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Timm Thaler schrieb:
> Zünden kann man den Triac sowieso nicht im Nullpunkt, sondern etwas
> später, weil sonst kein ausreichender Haltestrom fließt. Zu der
> erforderlichen Korrektor kann die "Phasenabweichung" der Startflanke
> einfach dazugerechnet werden.

Oder man zündet den Triac auf die fallende Flanke.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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so auch gespiced

40mW

flanke auf nulldurchgang

bei 100 V R4 R5 je 220k
so Kann die Schaltung angepasst werden

der Massekontakt an der Zuleitung war nur für Spice nötig (da das 
Netzwerk for dem Optokoplersonst floatet) und darf nicht angeschlossen 
werden.

Dies geschieht ohnehin im HA bei der Verbindung PE_N. Eeine weitere(die 
gezeichnete) Brücke kann eine Kurzschluss verursachen oder 230V auf 
Masse legen!(wenn nicht geerdet) Also weglassen!

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