Detección de voltaje de línea ESP8266, ¿se necesita un disparador Schmitt?

Quiero leer señales de entrada de voltaje de línea de 230 V/50 Hz con un ESP8266. Mire mi esquema, elegí un optoaislador con entrada de CA (LTV-354T) y agregué un filtro RC simple para mantener la entrada digital en un nivel bajo durante el cruce por cero:

circuito de detección de voltaje de línea

Simulé el filtro con LT Spice y noté que la señal de salida tiene un tiempo de subida largo (aproximadamente 10 ms):

Simulación de especias LT

Mi pregunta: ¿Debo agregar un disparador/búfer schmitt?

La hoja de datos del ESP no revela mucho sobre su etapa de entrada, ¿tal vez el chip ya tiene entradas schmitt?

Otra pregunta (adicional) , espero que esto esté permitido: ¿Cuál es la corriente de entrada/LED más baja que recomendaría?

El circuito de corriente alimenta el LED del optoaislador con 1,6mA. Me gustaría reducir el consumo de energía y el calor disipado por las resistencias.

Respuestas (1)

1) Tu circuito está bien. He hecho que estos funcionen con líneas eléctricas de 600vac. Cada resistencia de 100 K está disipando solo 0,184 vatios, pero use resistencias de 1/2 vatio que tengan al menos una clasificación de ruptura de 300 voltios. resistor).

2) El optoaislador reduce el voltaje a través de C4 a cero voltios rápidamente, pero C4 debe cargarse desde R11, por lo tanto, el tiempo de aumento es lento . Esto está bien porque necesita una constante de tiempo superior a 1 ciclo de alimentación de CA (16,66 mS/2) para que la salida esté "limpia". Recuerde, el optoaislador está bajando C4 a una velocidad de 120 HZ.

3) El tiempo de aumento lento no debería causar problemas de detección porque la mayoría de las MPU tienen un filtro de falla.pero una entrada de disparador Schmitt es mejor. Los resultados serán más predecibles .

4) Por cierto, cuando estaba diseñando estos circuitos para mi empleador, usé 68K para R11 y .47uF para C4. Esto creó un retraso de respuesta de aproximadamente 1/4 de segundo, por lo que se ignoraron las fallas breves de energía. Las puertas lógicas CMOS tienen una impedancia de entrada alta, por lo que R11 puede variar en valor por un amplio margen, pero debe ser de al menos 47 K si C4 es solo 0,1 uF.

¡Gracias, eso fue de mucha ayuda! Aumentaré R11 para mejorar el filtrado de fallas y agregaré un inversor disparador Schmitt 74LVC1G14 para limpiar la señal. Un beneficio adicional del inversor es que simplifica el desarrollo del firmware, los niveles lógicos coincidirán con las señales de voltaje de línea.
@ Sparky256 ¿Puede recomendar valores de resistencia R7 y R9 para 120 VCA? (¿Cómo llegaste a estos valores?)
Para 120 VCA, puede tomar los valores R7 y R9 y dividirlos por 2. Debido a problemas de fallas/arcos, aún deben tener una clasificación de 1/2 vatio. No use resistencias SMD diminutas para desconectar la alimentación de las líneas de CA. La fórmula es bastante simple. VAC in / R7+R9 (22K cada uno) le da la corriente, 2.727mA. I*V = 327 mW o 163 mW por resistencia. Si el optoacoplador funciona muy bien a 3 mA de CA, simplemente ajuste los valores de la resistencia por voltaje de CA dado para mantener alrededor de 3 mA de CA en el optoacoplador.
¡Gracias! Sí, esa era mi gran pregunta: cuánta corriente necesito. La hoja de datos parecía aludir a entre 1 mA y 5 mA. Usaré [dos] 22k como punto de partida. ¡Gracias!
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