Moin, ich habe einen 3 Phasen Trafo und will auf der Sekundärseite die positiven Halbwellen mit einem Teensy 4.0 erkennen. Jedoch kann ich den μC nicht direkt über beispielsweise einen Spannungsteiler an den Trafo anschließen, da ich die beiden galvanisch isolieren muss. Das Signal am Teensy soll in 3 verschiedene Pins laufen (für jede Phase einen) und immer dann durchgängig 3,3V betragen, wenn gerade eine positive Halbwelle auf der Phase ist, also zwischen den ersten beiden Nullpunkten der Sinuswelle. Trennen will ich μC und Trafo mittels eines Optokopplers. Der Trafo hat eine Spannung von 20V/3~±5% Auf der Seite des Teensy habe ich folgende Spannungen zur Verfügung: 30VDC; 5VDC; 3,3VDC Nun zu meiner Frage: Hat jemand eine Idee wie eine solche Schaltung möglchst einfach aussieht? Gruß Michael
Zum Background: im Beitrag "Thyristor Steuerung mit Teensy 4.0" gibts Schaltpläne dieses Geräts. Michael S. schrieb: > Hat jemand eine Idee wie eine solche Schaltung möglchst einfach aussieht?
1 | 3V3 |
2 | | |
3 | 1k |
4 | ___________ OK | |
5 | p1 -----1k---o---| A . .|-----o------ uC |
6 | - | V -> |/ | |
7 | ^ | - -> | | |
8 | null --------o---| K ' |>.| |
9 | 1n4148 |___________|-----o------- |
10 | CTR>500% | |
11 | GND |
> will auf der Sekundärseite die positiven Halbwellen mit einem Teensy 4.0 > erkennen Möglicherweise wäre es schlauer, das "Ende" der negativen Halbwelle zu erkennen und einen Zähler damit zu triggern. Denn natürlich kann die obige Schaltung erst ab ca 2V (wenn die OK-LED leuchtet) eine positive Spannung erkennen). BTW: "möglichst einfach" ist immer mit Kompromissen verbunden!
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So gehts Ich denke für 50 Hz reicht ein CNY-17...wenns schneller sein soll eignet sich ein 6N137
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Hermann S. schrieb: > Ich denke für 50 Hz reicht ein CNY-17 Der hat aber einen lausigen CTR von 80% > So gehts Du hast das übersehen: Michael S. schrieb: > Der Trafo hat eine Spannung von 20V/3~±5% Und damit siehts dann schon nicht mehr ganz so gut aus. Dank des lausigen CTR bringt es auch ein reduzierter LED-Vorwiderstand nicht, denn die "Flanken" sind da immerhin im Bereich um 1ms.
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Dann wird sich wohl ein 6N137 besser eignen? Hab aber im DB dazu keinen CTR Wert gefunden... Braucht man da überhaupt so eine gute Flankensteilheit?
Hermann S. schrieb: > Braucht man da überhaupt so eine gute Flankensteilheit? Ich schätze mal, dass der uC ohnehin Schmitt-Trigger an den Eingängen hat, also höchstwahrscheinlich brauchst du keine besonders tolle Steilheit. Welche Verzögerung kannst du dir denn bei deiner Anwendung erlauben? Muss die positive Halbwelle 1us nach dem Nulldurchgang erkannt werden, oder reicht 1ms?
Michael S. schrieb: > Trennen will ich μC und Trafo mittels eines Optokopplers. Das ist alles schön und Recht, auch wenn nicht ganz klar ist, wieso du zusätzlich zum Trafo noch eine weitere Trennung brauchst - aber gut. Wenn du wirklich die Halbwelle genau von Nulldurchgang zu Nulldurchgang erfassen willst, brauchst du vor der Trennstufe erstmal einen entsprechend genauen Komparator mit passender Stromversorgung (isoliert vom uC), weil die LED des Optokoppler nicht bereit sein wird, mit einer Spannung von weniger als 1.2V zu leuchten. Vielleicht beschreibst du einfacher einmal dein wirkliches Problem.
Wolfgang schrieb: > weil die LED des Optokoppler nicht bereit sein wird, mit einer Spannung > von weniger als 1.2V zu leuchten. Man könnte die LED mit 1 Volt vorspannen. Die Vorspannungserzeugung muss dann aber auch aus den 20 Volt generiert werden, das macht die Apparatur wieder aufwändig.
Schröder schrieb: Welche Verzögerung kannst du dir denn bei deiner Anwendung > erlauben? Muss die positive Halbwelle 1us nach dem Nulldurchgang erkannt > werden, oder reicht 1ms? Die Verzögerung durch den Optokoppler etc. ist noch im Rahmen. Schlimmstenfalls kann ich in der software dann jeweils eine Halbwelle der vorherigen Phase nehmen und etwas Zeit draufrechnen. Das sollte ja dann auch genau sein.
Michael S. schrieb: > Schlimmstenfalls kann ich in der software dann jeweils eine Halbwelle > der vorherigen Phase nehmen und etwas Zeit draufrechnen. Das sollte ja > dann auch genau sein. Dann musst du aber auch überlegen was passiert, wenn eine Halbwelle "erkannt" wird, die gar nicht da ist - z.B. wenn der Stecker in der Zwischenzeit gezogen wurde. Hau doch mal lieber ein paar mehr Infos raus, welche Latenz ist hinnehmbar?
Schröder schrieb: > Dann musst du aber auch überlegen was passiert, wenn eine Halbwelle > "erkannt" wird, die gar nicht da ist - z.B. wenn der Stecker in der > Zwischenzeit gezogen wurde. Wenn der Stecker der gesammten Aperatur gezogen wird, hat der Teensy ja auch kein Strom mehr bzw. ist es egal ob eine Halbwelle erkannt wird, welche gar nicht da ist, da das was der μC normalerweise schaltet dann auch keinen Strom mehr hat. > Hau doch mal lieber ein paar mehr Infos > raus, welche Latenz ist hinnehmbar? Da es ein Teil eines Netzteilumbaus ist, kann ich nicht genau sagen wieviel Latenz hinnehmbar ist, da ich es erst ausprobieren muss. Wenn es zu viel sein sollte werde ich es wohl einfach in der Software fixen ¯\_(ツ)_/¯
Lothar M. schrieb: > Michael S. schrieb: >> Hat jemand eine Idee wie eine solche Schaltung möglchst einfach aussieht? Nö, so nicht. Das ist der total naive Ansatz. Gescheite Nulldurchgangserkennung gibt es schon. https://www.mikrocontroller.net/articles/230V#Siehe_auch
Falk B. schrieb: > Nö, so nicht. Das ist der total naive Ansatz. Gescheite > Nulldurchgangserkennung gibt es schon. > > https://www.mikrocontroller.net/articles/230V#Siehe_auch Er will ja auf der 20V Sekundärseite messen, nicht am Netz. Da ist das schon OK so.
Lothar M. schrieb: > Michael S. schrieb: >> Der Trafo hat eine Spannung von 20V/3~±5% > > Und damit siehts dann schon nicht mehr ganz so gut aus. Dank des > lausigen CTR bringt es auch ein reduzierter LED-Vorwiderstand nicht, > denn die "Flanken" sind da immerhin im Bereich um 1ms. Spann die Kathode der Sende-LED negativ vor (~2.5V). Damit schiebst du den "Schaltpunkt" Richtung 0V. Die Vorspannung lässt sich z.B. per Einweggleichrichter (plus Z-Diode) aus der Trafospannung gewinnen. Hat die Sekündärseite der Trafos einen Sternpunkt, braucht man das nur ein Mal. Mehr CTR und kleinerer Ausgangswiderstand tun auch gut, zumindest wenn man unabhängiger von der Eingangs-Spannung und -Frequenz werden will. Weiß man inzwischen, wie genau das sein muss?
zum durcharbeiten :-) https://www.researchgate.net/publication/321732302_A_SMART_METER_DESIGNED_TO_REDUCE_WASTE_OF_ENERGY
Jester schrieb: > Weiß man inzwischen, wie genau das sein muss? Werde erst ausprobieren, ob die Schaltung oben (von Lothar M.) ausreicht, da sie sehr simpel aufgebaut ist und ich den Rest per Software fixen kann :-). Reicht das nicht, komme ich auf die Kathodenvorspannung zurück.
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20220303_195123.jpg
65 KB
Michael S. schrieb: > Werde erst ausprobieren, ob die Schaltung oben (von Lothar M.) > ausreicht, da sie sehr simpel aufgebaut ist Die sieht ja wirklich ulkig aus.
Ich meinte eigentlich die Optokoppler_najagehtso.PNG von 14:24 Uhr :-)
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opto.png
46 KB
Wenn du noch ein bisschen Gemüse in der Bastelkiste hast, kannst du was in der Art hier bauen. Löst dann bei Vbe = ca 0.6V aus statt der höheren Vf vom Opto und die Flanke ist steiler
Oh und ich hab die Klemmdiode an der Basis von Q1 vergessen, sonst bräts den BJT weil Veb die Durchbruchspannung bei negativer Halbwelle überschreitet. Asche auf mein Haupt
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