Interrumpa Arduino si el voltaje está por debajo de cierto nivel o un interruptor que no permitirá que la corriente pase si no hay suficiente voltaje

Soy muy principiante en electronica. En realidad desde el campo del software. Con cierta manía empezó con Arduino. Lo que estoy tratando de implementar es un mecanismo de interrupción simple que interrumpirá a Arduino si el voltaje de CA está por debajo de un nivel predefinido (no es necesario medir el voltaje). Por ejemplo, si el mío es un circuito de 220 voltios y si está por debajo de 180 voltios, debería interrumpirse en un pin de interrupción en Arduino. No busco un sistema complicado como medir el voltaje y tomar la decisión. En lugar de algo como una resistencia o lo que sea, que no permitirá que la corriente fluya si está bajo algún rango como el anterior. Pero recuerde que está conectado al suministro de CA. ¿O hay algún componente simple como MOSFET o bjts que solo permita el flujo de corriente si el voltaje base está por encima de un punto? I'

Si realmente puede encontrar uno, porque han estado bastante obsoletos por un tiempo, un viejo paquete de enchufes de CC / verruga de pared no regulado que usa un transformador es una forma fácil y segura de obtener un voltaje bajo. Tienden a ser más grandes y pesados ​​que los modernos que utilizan un suministro de modo conmutado.

Respuestas (3)

Dado que está tratando de detectar el voltaje de línea, su nivel de conocimiento de electrónica y que esto se conectará a un arduino, realmente necesita usar algún tipo de aislamiento.

Aquí hay un ejemplo:

Los diodos de onda completa rectifican la línea de CA. En su umbral de 180 VCA, la CC rectificada será de 253 V.

El voltaje de CC se divide entre R1 y R2. La caída de tensión del LED y la unión BE del transistor se utilizan como tensión de referencia. Estos son ásperos y dependen de la temperatura, pero no parece que necesite una alta precisión. Cuando el voltaje dividido llega a aproximadamente 1,8 V, el LED en el opto se enciende. R3 limita la corriente del LED a un nivel seguro pero suficiente.

Cuando el opto está encendido, baja en OUT. De lo contrario, R4 sale alto. Si OUT es bajo, por lo tanto, indica la presencia de CA aproximadamente por encima del umbral.

Asegúrese de que las piezas puedan soportar hasta 400 V en el suministro de CC. Eso deja cierto margen por encima de lo que debería suceder. Los 400 V deben tenerse en cuenta al elegir los diodos, C1, R1, R3 y Q1. Podría ser más sencillo implementar R1 y R3 como varias resistencias más pequeñas en serie.

En el umbral, la corriente del LED es de unos 350 µA. La salida del opto necesita hundirse 330 µA. Eso significa que necesita que el opto tenga un CTR (relación de transferencia de corriente) de aproximadamente 1. El opto que se muestra tiene un CTR mínimo garantizado de 3, aunque con una corriente de LED más alta. No obstante, hay margen suficiente para que esto funcione de manera confiable.

Recuerde que todo en el lado izquierdo del opto está en voltajes peligrosos. Esta sección debe estar bien aislada y sellada para que nada pueda tocarla accidentalmente.

¿La corriente del LED no es un poco baja? Con R1 y R3 a 1 MΩ, solo obtendrá 2 * 0.25 mA de corriente. El diagrama de transferencia actual en la hoja de datos FOD817D ni siquiera comienza con una corriente tan baja (comienza con CTR = 0.8 a 1 mA). El LED puede sobrevivir hasta 50 mA, entonces, ¿por qué no reducir el valor de la resistencia a 220 kΩ (1,15 + 0,25 mA de corriente) más o menos? Por supuesto, la desventaja es que es posible que deba aumentar el valor de C1 para evitar una ondulación excesiva.
@Mich: La hoja de datos que tengo dice que el CTR es 3 a 5 mA. Tiene un gráfico para el FOD817 que muestra un CTR de .75 a 1 mA. El FOD817D parece tener un CTR aproximadamente 6 veces mayor, por lo que incluso con la degradación debida a la baja corriente, el CTR debería ser suficiente. Sin embargo, la disminución de R3 a alrededor de 500 kOhms está bien, siempre y cuando se ocupe de la disipación de energía correctamente. Con la CC a 350 V debido a la línea alta, la disipación de R3 sería entonces de 1/4 W. Podría usar una resistencia de 1/2 W o quizás una cadena de 3 0805 resistencias de 1/8 W en serie.

No existe una solución "lista para usar" para eso, deberá medir el voltaje de su línea de CA.
Recomiendo un circuito de retención de picos que consta de un divisor de voltaje (R1, R2), un rectificador (BR1) con una tapa (C1) que almacena el potencial.
R4 se inserta para que la tapa pueda descargarse y seguir una caída de voltaje en su línea principal. Tendrá que ajustar la constante de tiempo según sus necesidades. (Tau = R4*C1).
El transformador está ahí para desacoplar su circuito de la red eléctrica, ya que puede volverse peligroso para usted y su circuito conectarse directamente si alguna parte del circuito falla.
También puede ajustar los valores del divisor de voltaje para que se adapten mejor a sus necesidades, p. para obtener un mejor rango dinámico.
También hay otros circuitos de detección de picos, pero creo que este está bien:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Algunas ideas más sobre esto:
mejor use un transformador reductor para que no tenga un alto voltaje en su lado secundario, pero recuerde que su corriente aumentará, cuanto más bajo vaya con su voltaje.
Para contrarrestar esto, debe aumentar la impedancia de su bobina principal, lo cual es importante, porque no desea quemar ningún fusible en su hogar.

Dado que mi conocimiento es muy pobre en estos elementos, sería de gran ayuda si puede especificar algunos valores de códigos de los componentes en el circuito anterior en el caso de 230v AC

En primer lugar, tenga mucho cuidado al medir el voltaje de CA de la red. Idealmente, debería usar algún circuito aislado para medir el voltaje.

En cualquier caso, el ATMega328P (MCU en un Arduino) tiene un módulo comparador analógico. Hay dos pines conectados al comparador analógico: AIN1 y AIN0. El comparador se puede configurar para activar una interrupción cuando el voltaje en AIN1 cae por debajo del voltaje en AIN0 o sube por encima.

Al usar un pin como voltaje de referencia (también puede usar la referencia de banda prohibida interna de 1,1 V si desea guardar un pin), y luego conecta el otro pin al voltaje que desea medir a través de un circuito divisor potencial, puede obtener un interrumpir cuando un voltaje cae por debajo de un valor arbitrario establecido por el divisor de potencial.

Por ejemplo, si usa la banda prohibida de 1,1 V y tiene un divisor de potencial de dos resistencias de 10k (solo un ejemplo), entonces el voltaje en la entrada del comparador caería por debajo de la referencia de banda prohibida si el voltaje en la entrada del divisor potencial cae. por debajo de 2,2 V.

Teóricamente, puede hacer esto para medir el voltaje de la red, sin embargo, primero tendría que rectificar el voltaje para obtener un nivel de CC para medir, utilizando un circuito RC para filtrar la ondulación y obtener un valor promedio. Luego bajaría el voltaje usando un divisor potencial a un nivel seguro y lo alimentaría a través de un amplificador aislado por motivos de seguridad. La salida del amplificador puede entonces alimentar un segundo divisor de potencial que impulsaría la entrada del comparador analógico.

Alternativamente, puede aislar y reducir usando un transformador de la red eléctrica a un voltaje más bajo, luego rectificar y filtrar, y dividir el potencial al comparador analógico. Eso proporcionaría un aislamiento mucho más simple. Podría robar un transformador toroidal de una fuente de alimentación CA-CA vieja.

Lo siento. Desde mi conocimiento muy básico en electrónica, ¿por divisor de voltaje te refieres a un transformador?
@sforsandeep Vea la respuesta de Olin Lathrop , que usa un divisor de voltaje.