Atenuador digital con microcontrolador

Quiero construir un atenuador digital para cargas resistivas. He encontrado este circuito para eso:

regulador de intensidad

  • El voltaje de entrada es 220VAC 50Hz.
  • El cuadro rojo en la imagen es para Zero Crossing Detection.

Cuando el voltaje de CA cruza el cero, el microcontrolador se interrumpe y, por lo tanto, detecta el cruce por cero. para que pueda alcanzar el voltaje requerido activando el Triacdespués de un específico Delay. ¿Recomienda este circuito? si es así, avíseme si hay algún IC para reemplazar con el Red Box(que se muestra en la imagen) para detectar los puntos cero del voltaje de CA (ya que mi circuito debe ser lo más pequeño posible)?

PD Como necesito este circuito para reducir la energía consumida de las cargas, el circuito en sí debe disipar como máximo 5 vatios.

Respuestas (4)

En las respuestas a esta pregunta se explica cómo puede hacer ese circuito completo de detección de cruce por cero con solo resistencias en serie U1, R12 y 2 en el lado de 220 V. Una solución usa un optoacoplador común, la otra un optoacoplador Darlington, que necesita menos corriente para controlar el LED del optoacoplador, por lo que hay menos potencia en las resistencias en serie (menos de 200 mW para el detector de cruce por cero completo).

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Esto reemplaza la caja roja más el rectificador a la izquierda.

editar dd. 2012-07-14
Si un optoacoplador de entrada de CA es demasiado caro, puede usar un optoacoplador común con un 1N4148 en antiparalelo:

optoacoplador

Tendrá la ventaja de un costo más bajo y una oferta más amplia. El LTV-817 cuesta solo 10 céntimos en una cantidad de 1000, pero tiene un CTR respetable del 50 %. Por sólo 2 centavos más obtienes el LTV-815 , que tiene una salida Darlington . En lugar de 1 pulso positivo cada medio período, tendrá un pulso positivo un poco más largo que medio período.

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Si la frecuencia de la red es de 50 Hz, entonces un período es de 20 ms. Entonces, si el pulso positivo tiene una duración de 12 ms, sabrá que cubre dos cruces por cero simétricamente. Dado que los cruces por cero están separados por 10 ms, hubo uno 1 ms después del inicio del pulso de 12 ms y otro 1 ms antes del final. Entonces sabe que el próximo cruce por cero será 9 ms después del final del pulso.
Esto es muy fácil en el software y mantiene bajo el costo de la lista de materiales.
(fin de la edición)

Pero ten cuidado con el controlador del triac. La entrada está aislada de la red a través del optoacoplador, pero aparentemente lo olvidaron en el lado del controlador, por lo que el circuito está conectado directamente a la red después de todo y, por lo tanto, ¡posiblemente letal!

También necesita un optoacoplador en ese lado. Aplicación típica de la hoja de datos MOC3051 :

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Asegúrese de utilizar un optoacoplador de fase aleatoria (como el MOC3051).

Esta otra respuesta tuya también lo explica muy bien.
Por supuesto. Solo estaba señalando una fuente adicional de información.
Steven, lo siento mucho, pero no soy muy profesional. me ayudas a resolver esto?? ¿Dónde debo poner mi microcontrolador? y como dijiste, la primera imagen puede ser reemplazada por el rectificador Red Box plus. Entonces, ¿puedo conectar el R1 y el R2 directamente a los 220 VCA? En caso afirmativo, ¿cuáles deberían ser los valores de R1 y R2? Estoy confundido. :(
@Mehrdad: sí, R1 y R2 van directamente a 220 V. El cálculo es algo complicado y depende del tipo de optoacoplador que elija. Esta pregunta explica el cálculo con todo detalle. Léelo, dos veces si es necesario. La resistencia pull-up de 2k va a +5V, está de acuerdo con su R12 (valor: nuevamente, vea el cálculo). El pin indicado por el pulso va a PD2INT0, el pin inferior está conectado a tierra.
@stevenvh, el SFH620A que sugirió era exactamente lo que quería. Pero el precio de eso es caro en mi país porque lo quiero para la producción en masa. Entonces usé el Zero Crossing Detectorcircuito que Bruno envió aquí. Ahora para que me quede todo claro y ver que he acertado todo, vuelvo a dibujar el circuito y los combino. Solo dime tus recomendaciones y si me he equivocado en eso o está bien. Lo hice de acuerdo con su publicación y las hojas de datos. imagetoo.com/images/toshow.jpg
@Mehrdad: para la producción en masa, querrá la menor cantidad de componentes posible. En lugar de necesitar varios componentes para proporcionar la señal perfecta, confío en el software para detectar el cruce por cero real en el medio del pulso. Para la producción en masa, el software es prácticamente gratuito. Si el SFH620A es demasiado caro, existen alternativas. Digikey enumera 650 optoacopladores de entrada de CA. El EL814 cuesta solo la mitad del precio del SFH620A.
@Mehrdad: si no puede encontrar un optoacoplador de CA barato localmente, también puede usar uno común y usar un 1N4148 en antiparalelo con el LED, o usar un puente rectificador con 4 x 1N4004. La primera solución es la más barata y le dará un pulso un poco más corto que la mitad de un período. Nuevamente use software para determinar el cruce por cero exacto. Esta es la solución más barata. Si está interesado en él, pero necesita ayuda, haga una nueva pregunta al respecto y se lo explicaré en detalle.
@stevenvh No entendí a qué te refieres con software. te refieres a un software de simulación?? ¿Me proporcionará el circuito que la práctica para lo que quiero hacer por favor?
@Mehrdad: el software del microcontrolador. En el cruce por cero tendrá un pulso de, digamos, 1 ms de largo. Luego, el software detectará el primer borde en el tiempo T, el segundo en el tiempo T+1 ms, y para una entrada de 50 Hz puede predecir el siguiente cruce por cero: (T + T+1 ms)/2 + 10 ms. Circuito : igual que en mi respuesta pero con 1 diodo externo. Le permite utilizar un optoacoplador más económico. Lo agregaré a mi respuesta.
@stevenvh No entiendo que si pudiera detectar, Zero¿por qué debo predecir eso y calcular el siguiente Zeros?
@Mehrdad: el cruce por cero real está en medio de un pulso, por lo que solo puede determinarlo después del pulso. Si desea disparar el triac exactamente en el cruce por cero, es demasiado tarde. Entonces configura un temporizador para cuando se espera el próximo cruce por cero, y cuando ese temporizador le da una interrupción, sabe que es un cruce por cero. Al mismo tiempo, está procesando el pulso de entrada para definir el momento del próximo cruce por cero. Por lo tanto, siempre usa los pulsos de entrada para el próximo cruce por cero.
@stevenvh Oh, ahora entiendo lo que dices. y solo una pregunta mas. ¿Qué es RET en la figura 11 (Circuito controlador básico) es que la tierra del voltaje de CC?
¡Gracias hombre! Simplemente olvidé preguntar si calculé los valores de las resistencias en este enlace imagetoo.com/images/toshow.jpg. (Usaré MOC3051)
@Mehrdad - Rled < (5V - 1.5V)/20mA = 175 ohmios. Así que 150 ohmios está bien. Rtriac = 390 ohm (la hoja de datos MOC3051 dice que la corriente debe ser < 1A en el voltaje máximo). Y olvidó la resistencia base para el 2N3904: 1k le dará una corriente base de 4 mA, más que suficiente para obtener 20 mA para el LED.

No conozco ningún IC que pueda reemplazar un detector de cruce por cero completo, pero he estado usando este circuito y funciona bastante bien y tiene un consumo de energía muy bajo.

Detector de cruce por cero

Puede encontrar más información aquí .

Tengo que usar microcontrolador. ¿Dónde debería estar en este circuito?
Debe conectar la señal marcada como OUT a su pin de interrupción.
¿Estás de acuerdo con la parte de carga de mi circuito? ¿Tienes alguna sugerencia o recomendación o está bien?
Para la carga seguiría el consejo de stevenvh. Si desea aislamiento de la red eléctrica para la detección de cruce por cero, también debe aislar el control de carga. Según la corriente de salida de su microcontrolador y las características del opto-triac que utilice, es posible que no necesite el transistor para controlar el opto-triac.

Esta nota de aplicación (AVR182: detector de cruce por cero) de Atmel describe cómo puede realizar una detección de cruce por cero con dos resistencias de 1 MΩ. Esto implicó conectar la señal de la red directamente a la MCU, lo que puede o no ser una buena idea, pero es muy eficiente en términos de componentes. Si solo va a conducir el TRIAC, puede que no sea una mala idea.

Solo recuerde aislar las cosas cuando esté depurando, etc.

Editar: Actualización de la URL a la nota de la aplicación reubicada.

Lo he visto, pero creo que esto no es energéticamente eficiente. ¿Lo es?
¿Cómo no sería? La corriente a través de resistencias de 2 MΩ a 220 V es de ~24 mW.
Entonces, ¿podría decirme cuáles son los pros y los contras entre este método y el otro que @Stevenvh ha proporcionado aquí (lo siento si planteo preguntas muy fundamentales ya que no soy muy profesional)?

Estos son buenos ejemplos de atenuadores de cruce por cero monocanal/multicanal que funcionan bien con IR/UART/DMX512.

Atenuador digital con microcontrolador
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