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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Nulldurchgangserkennung für variablen Strom


Autor: Christian C.-Z. (Gast)
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Hallo,

eine Nulldurchgangserkennung für die Spannung ist ja soweit klar und 
recht einfach zu realisieren. Normalerweise bleibt es ja immer bei den 
230Veff.

Aber wie macht man es beim Strom am besten?
Der Strom kann sich ja in einem recht großen Bereich bewegen (z.B. 
0A<i<5A).

Hintergrund:
Bau eines Universaldimmers, der zunächst selbst feststellt, um was für 
einen Lasttyp (kap. od. ind.) es sich handelt und dann dementsprechend 
die Phase an -oder abschneidet. Als Leistungsschalter sollen zwei 
MOSFETs in Reihe vom Typ 20N60S5 verwendet werden.  Siehe dazu auch das 
GIRA Elektronik Handbuch auf Seite 33. 
(http://www.gira.de/data2/elektronik-handbuch.pdf)

Im Dimmer sollen keine Trafos oder Current Transformer verwendet werden. 
Es soll alles ohne galvanische Trennung am µC angeschlossen werden.

Momentan habe ich mir mal eine Simualtion zusammengebaut mit einem LM393 
(Komparator). Die Spannung, die über dem Shunt abfällt, sorgt auch im 
mV-Bereich noch für ein Umschalten des Komparators. Könnte also klappen.

Hat noch jemand einen anderen Vorschlag?

Gruss,
Christian

Autor: Matthias (Gast)
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...s Leistungsschalter sollen zwei
MOSFETs in Reihe vom Typ 20N60S5 verwende....

Gleichrichterbrücke und nur einen FET verwenden. Geht doch nur im 50Hz.

Autor: Christian C.-Z. (Gast)
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@Matthias:

Danke für den Tipp. Sowas habe ich schon im Semitone-Dimmer Projekt 
gesehen. Geht natürlich auch.

Aber die eigentliche Frage bleibt: wie baue ich eine 
Nulldurchgangserkennung für den Strom auf? Die Detektion soll ja auch 
bei Verbrauchern mit kleiner Last und damit kleinem Strom funktionieren. 
Eine einzige Halogen-Lampe mit 20W sei mal als Beispiel genannt.

Autor: Matthias (Gast)
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Moins.

Wie wäre es mit einem Shunt (vielleicht so groß, über dem etwa so ein 
Volt bei max.Strom abfallen).
Dann ein Komparator, der die Shuntspannung mit Null Volt vergleicht. Da 
sollte es dann bei jedem Nulldurchgang eine Flanke am Ausgang des 
Komparators geben.

Es könnte aber bei sehr kleinen Strömen Probleme bereiten. Vielleicht 
ist es sinnvoller, zwei Komparatoren als Fensterkomparator zu nehmen. 
Etwa so:

Komp_a bringt HIGH, wenn i(t) >  10mA
Komp_b bringt HIGH, wenn i(t) < -10mA

die Signale könntest ODER verknüpfen. Somit hast ein HIGH, wenn Strom 
fließt.

Da wird aber ein Wald&Wiesen OP a la 741 nicht gehen. Ich baue sowas 
immer mit TLC272 auf..

Wäre zumindest meine Idee jetzt..
Müsste mal getestet werden..

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

Shunt und OVP wäre mein Ansatz.
Darüber als Spannungsbegrenzung (große Last, Kurzschluß!!!) 2 passen 
dicke Dioden anti-parallel, die die maximale Spannung auf rund 0,7V 
begrenzen.

In die Leitungen zum Komparator noch jeweils ein paar kOhm als 
Schutzwiderstände und über die Eingänge zusätzlich 2 Schottky-Dioden 
anti-parallel als Schutzschaltung.

Das sollte sich so dimensionieren lassen, daß Spannungen am Shunt von 
wenigen µV bis xxV sinnvolle Ausgangssignale für den Nullduchgang am OPV 
erzeugen.

Gruß aus Berlin
Michael

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