Retire la compensación de CC y rectifique

Estoy usando el sensor de corriente de efecto Hall ACS712 para detectar la presencia de corriente en la línea de alimentación de un dispositivo remoto. No necesito el valor actual exacto, sino que solo quiero saber si está por encima de cierto umbral (0.2 A en mi caso). Una corriente de CA de 50 Hz y 0,2 A dará como resultado una señal de voltaje de CA de 50 Hz y 37 mV con una compensación de +2,5 V. Estoy planeando alimentar la salida rectificada y suavizada a un comparador para que pueda activar un microcontrolador cuando esté por encima del umbral.

Intenté copiar el esquema de la hoja de datos del IC pero no parece hacer lo que quiero en el simulador. No importa lo que haga con la fuente de voltaje, la salida en la pata superior del capacitor parece permanecer en 2.5 V. ¿Qué estoy haciendo mal aquí?

Esquema de la hoja de datos Esquema en simulador Producción

¡He jugado un poco con el esquema y parece mucho más prometedor ahora! Todavía me da solo 10 mV de margen de detección en el umbral, ¡pero es mejor que nada!

esquema actualizado Gráfico de salida

Una alternativa a agregar una resistencia para descargar C4 es restablecer el voltaje en C4 (corto a tierra, con un MOSFET, por ejemplo) luego de una lectura del convertidor A-a-D.

Respuestas (1)

Su simulación utiliza componentes ideales .

C4 no tendrá ninguna fuga y podría permanecer cargado durante millones de años. Lo mismo para D1 que no tiene ninguna corriente de fuga inversa. Mire sus esquemas simplificados, no hay camino para que la corriente descargue C4. D1 es ideal y ninguna corriente puede fluir hacia atrás.

En el mundo real, el diodo conducirá hacia atrás muy ligeramente, C4 tendría fugas. Su convertidor A/D también tendría algo de corriente de fuga. Y al final, su voltaje de salida caerá cuando caiga el voltaje antes del diodo.

El problema con este diseño es que la tasa de descarga de C4, en el mundo real, depende de los efectos parásitos. Quiero decir que son los comportamientos no ideales, generalmente no deseados, de los componentes los que definen la tasa de descarga de C4. Por ejemplo, la corriente de fuga C4 probablemente no sea una característica bien controlada de ese capacitor. Cómo evolucionará con el tiempo. ¿Dependencia de la temperatura? Y por lo tanto, qué tan rápido se descargará C4 no está muy bien controlado aquí y puede cambiar con el envejecimiento de su circuito. Este tiempo es probablemente crítico para su aplicación. Pero esto es tuyo para definir.

Sería mejor especificar qué tan rápido desea que C4 se descargue con el tiempo, y luego calcular cuál sería el valor de una resistencia puesta en paralelo con C4 que lo descarga a la velocidad deseada. Solo asegúrese de que el efecto de la resistencia sea al menos un orden de magnitud más fuerte que la peor corriente de fuga emitida. De esa manera, puede ignorar el efecto de esa fuga que es demasiado pequeña para tener un efecto perceptible.

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