Onda cuadrada a frecuencia de línea. ¿Como funciona?

Si asumimos que N (neutro) está conectado a tierra en algún punto de conexión eléctrica entrante (donde varía exactamente de un país a otro), entonces N tiene el mismo potencial que G y podemos ignorar R2 y N por ahora.

• L alternará positivo y negativo con respecto a tierra en cada ciclo de red. En el semiciclo positivo, el voltaje en el SEAL aumentará hasta que alcance un poco más de 5 V. En ese punto, D1 estará polarizado directamente al riel de +5 V y evitará que el voltaje del SEAL aumente más.

• En semiciclos negativos, D2 tendrá polarización directa casi inmediatamente que L caiga por debajo de cero. Esto, debido a que es un diodo Schottky (ver más abajo), limitará el voltaje del SELLO a -0.3 V en semiciclos negativos.

• R2 y N funcionarán exactamente de la misma manera en caso de que las conexiones L y N se inviertan, como sucedería fácilmente con los conectores de red reversibles que se usan en América del Norte y la mayor parte de Europa.

Tenga cuidado con este tipo de circuito.

• La conexión G tendría que estar conectada a tierra para que funcione correctamente.
• La mayoría de las resistencias pequeñas no están clasificadas para voltaje de red. La resistencia de 3 MΩ debe estar formada por dos o tres resistencias en serie.
• Tendrás red eléctrica en la placa de circuito. Se requiere un buen diseño con un aislamiento adecuado.

Creo que el propósito de este circuito es generar una onda cuadrada con frecuencia de línea (50 o 60 Hz), 5V y 50% de ciclo de trabajo...

Correcto.

¿Cuáles deberían ser las clasificaciones de los diodos zener?

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Creo que deberían ser diodos Schottky en lugar de Zeners, aunque los Zeners funcionarían, siempre que tuvieran un voltaje de ruptura> 5 V.

Cabe señalar que D1 y D2 son probablemente diodos Schottky con una caída de tensión directa de quizás 0,4 voltios.

R1 y R2 forman un divisor de potencial que reduce a la mitad el voltaje de entrada de la red. D1 luego evita que el voltaje suba por encima de 5,4 voltios y D2 evita que caiga por debajo de -0,4 voltios.

Por lo tanto, tiene una onda cuadrada de 5,8 voltios de amplitud pico a pico capaz de suministrar corriente baja (debido al tamaño de las resistencias de 3 Mohm).

No obstante, es un circuito peligroso y se debe tener cuidado al probarlo.

D1 y D2 sujetan la señal entrante (la forma de onda de la red) a ~0 y ~5V (dependiendo de la caída de voltaje en cualquier diodo que esté usando).

No está claro para qué sirven la conexión R2 y [N]. No parecen tener ninguna función útil.

Esta es una función común para los atenuadores de lámparas de ángulo de fase (y controles de velocidad del motor, etc.) donde necesita saber dónde está el cruce por cero de la alimentación principal para poder controlar la fase del disparador.

Atmel (que fabrica el microcontrolador utilizado en Arduino, et.al.) publica una Nota de aplicación sobre esta función: AVR182: Detector de cruce cero

Referencia: http://www.atmel.com/images/doc2508.pdf