Estoy diseñando un sistema en el que necesito saber si hay o no 120 VCA en un cable específico.
El sistema está en línea con un sistema de bomba de combustible, y necesito verificar si la bomba está recibiendo energía o no, si no, alertar de que se ha presionado el interruptor de apagado de emergencia.
La línea podría ser 0v (abierta), 0A a 120 V CA de corriente (bomba alimentada pero no en funcionamiento), 8 A a 120 V CA (bomba alimentada y en funcionamiento).
Realmente solo necesito detectar si hay o no 120 V CA presentes.
He encontrado varias fuentes que dicen que podría usar un OptoIsolator , ¿sería suficiente?
¿Y cómo se cablearía? ¿Es tan simple como 120 V CA de entrada y 5 V de salida? ¿O hay circuitos adicionales que necesito?
Un optoaislador es apropiado, pero no, no solo conecta 120 V en uno. La entrada de un optoaislador es solo un LED o, a veces, dos LED en paralelo con polaridad opuesta. El LED generalmente emite IR, por lo que cae alrededor de 1,2 V y puede manejar hasta unas pocas decenas de mA. La salida suele ser solo un fototransistor que permite que la corriente fluya a través de él cuando recibe luz del LED.
Dado que esta potencia es de baja frecuencia, no necesita una operación rápida y puede usar relativamente poca corriente directa. Digamos que un pico de 2 mA a través del LED es suficiente. Puede encontrar fácilmente optos que tengan una relación de transferencia de corriente (cuánta corriente puede pasar el transistor de salida dividida por cuánta corriente pasa a través del LED) de 1 o más. Eso significa que el transistor de salida conectado entre tierra y un pullup de 10 kΩ producirá una señal digital lo suficientemente buena.
El voltaje máximo de una onda sinusoidal de 120 V RMS es de 170 V. Una resistencia de 82 kΩ en serie con el LED lo iluminará lo suficientemente bien en ese caso. También debe tener una capacidad nominal de al menos 200 V. El LED no puede manejar 170 V en sentido inverso, por lo que puede colocar un diodo ordinario clasificado para el voltaje en serie con él, como un 1N4004. Eso también reduce la disipación de energía en la resistencia, ya que solo conduce la mitad del tiempo. En este ejemplo, la resistencia solo disipa 90 mW con el diodo en serie. El factor limitante para la resistencia será su capacidad de separación de voltaje.
Hay varios trucos para reducir el consumo de energía, como usar un divisor de voltaje capacitivo antes de la resistencia. Si 90 mW está bien, entonces solo usaría la resistencia y el diodo.
Los optoaisladores tienen clasificaciones de seguridad variables en términos de voltaje de aislamiento. Si una persona pudiera tocar el circuito de monitoreo, necesitaría un optoaislador que proporcione al menos un aislamiento de 3750 V (preferiblemente 5000 V) para aislar de manera segura la red eléctrica del usuario.
En lo que respecta a la detección de CA, la entrada de un optoaislador es generalmente un fotodiodo unipolar. Debe asegurarse de que cualquier forma de onda que esté monitoreando no exceda el voltaje y la corriente nominales del diodo. (10 mA es generalmente 'seguro' para la mayoría de los optos). No puede 'simplemente conectarlo' a la CA.
Podría rectificar la CA que pasa por el interruptor de corte, escalarla con resistencias a una corriente segura, alimentarla al fotodiodo y monitorear el tren de pulsos generado por el fototransistor aislado, o podría agregar algunos capacitores y convertirlo en un nivel de CC, alimenta eso al opto y monitorea el fototransistor para encendido/apagado.
Simplemente use un relé de 120 VCA y controle los pines N/O o N/C del relé.
Podría usar un optoaislador a través de la línea eléctrica y terminar con una solución muy económica de menos de $ 1. Sin embargo, una manera muy simple de hacer esto sin involucrarse en los detalles de los optoelectrónicos, las resistencias apropiadas, posiblemente la rectificación y el filtrado es comprar una verruga de pared lista para usar que tomará 120 V CA y producirá 5 V CC. Debería costar alrededor de $ 5 e inmediatamente (+/- un segundo más o menos para que se descarguen sus capacitores internos) indicará si tiene o no energía en la línea. En su lugar, también se puede utilizar un relé de 120 VCA. Cualquiera de estos es probablemente más simple que construir un circuito optoaislador.
Ahora, no dices cómo planeas detectar esta señal. ¿Es una entrada a un microcontrolador, un Arduino (o similar), o simplemente enciende un LED?
Opto Isolator es la solución correcta para su propósito, como puedo ver, es un suministro de CA de 120 V, sugiero usar un puente rectificador que le proporcione algún tipo de CC pulsante, solo use una resistencia para la caída de voltaje y conéctelo a un optoacoplador barato de Vishay o Farichild. El lado del transistor del optoacoplador se conecta a la fuente de alimentación inferior en la que se ejecuta su placa y la supervisa. Obtiene un máximo cuando hay 120 V CA y un mínimo cuando no hay 120 V CA.
Sr.Hardy