¿Cómo puedo detectar un corte de energía con un microcontrolador?

Dado que también necesita el cruce por cero , obtendrá la detección de cortes de energía prácticamente gratis .
Lo mejor es usar un optoacoplador para detectar cruces por cero. Ponga la tensión de red a través de resistencias de alta resistencia a la entrada del optoacoplador. El SFH6206 de Vishay tiene dos LED en antiparalelo, por lo que funciona durante el ciclo completo de la tensión de red.

Si el voltaje de entrada es lo suficientemente alto, el transistor de salida se enciende y el colector está en un nivel bajo. Sin embargo, alrededor del cruce por cero, el voltaje de entrada es demasiado bajo para activar el transistor de salida y su colector se elevará. Entonces obtienes un pulso positivo en cada cruce por cero . El ancho de pulso depende de la corriente de los LED. No importa si es más del 10 % del ciclo de trabajo (1 ms a 50 Hz). Será simétrico con respecto al cruce por cero real, por lo que el punto exacto está en el medio del pulso.

Para detectar cortes de energía , (re)inicia un temporizador en cada cruce por cero, con un tiempo de espera de 2,5 medios ciclos. La mejor práctica es dejar que el pulso genere una interrupción. Siempre que haya energía, el temporizador se reiniciará cada medio ciclo y nunca se agotará. Sin embargo, ante un corte de energía, se agotará el tiempo después de un poco más de un ciclo y podrá tomar las medidas adecuadas. (El valor de tiempo de espera es más largo que 2 medios ciclos, por lo que un pico en 1 cruce por cero que causa un pulso perdido no le dará una advertencia falsa ).
Si crea un temporizador de software , no le costará nada, pero También puede usar un multivibrador monoestable reactivable (MMV), por ejemplo con un LM555 .

nota: según el voltaje de la red y el tipo de resistencia, es posible que deba colocar dos resistencias en serie para el optoacoplador, ya que el alto voltaje puede provocar la ruptura de una sola resistencia. Para 230 V CA, he usado tres resistencias 1206 en serie para esto.

¡Tiempo de preguntas y respuestas! (de los comentarios, esto es extra, en caso de que quieras más )

P: ¿Y los LED de entrada del optoacoplador funcionarán a 230V? La hoja de datos indica que el voltaje directo es de 1,65 V.
R: Al igual que para un diodo común, el voltaje sobre un LED es más o menos constante, sin importar cuál sea el voltaje de suministro. La resistencia en serie obligatoria tomará la diferencia de voltaje entre la fuente de alimentación y el voltaje del LED. Las respuestas a esta pregunta explican cómo calcular el valor de la resistencia. Ejemplo extremo: una fuente de alimentación de 10 000 V para un LED de 2 V. Voltaje sobre la resistencia: 10 000V - 2V = 9 998V. ¿Quieres 20mA? Entonces la resistencia es$\frac{9 998V}{20mA}$= 499.9k$\Omega$. Eso es 500k, eso es incluso razonable. Sin embargo, no puedes usar una resistencia ordinaria aquí. ¿Por qué no? En primer lugar, una resistencia PTH común de 1/4 W tiene una capacidad nominal de 250 V y definitivamente se descompondrá a 10 000 V, por lo que tendrá que usar 40 resistencias en serie para distribuir el alto voltaje. En segundo lugar, y peor aún, la potencia que tendría que disipar la resistencia es$P = V \times I = 9 998V \times 20mA = 199.96W$, mucho más que el 1/4W nominal. Entonces, para hacer frente a la potencia, incluso necesitaremos 800 resistencias. De acuerdo, 10 kV es extremo, pero el ejemplo muestra que puede usar cualquier voltaje para un LED, por lo que también es posible 230 V. Es solo una cuestión de usar suficientes y el tipo correcto de resistencias.

P: ¿Cómo afecta el voltaje inverso a la vida útil de los LED?
R: El segundo LED antiparalelo se ocupa de eso al garantizar que el voltaje inverso sobre el otro LED no pueda ser más alto que su propio voltaje directo. Y eso es bueno, porque un voltaje inverso de 325V$_P$mataría cualquier LED (lo más probable es que explote), al igual que cualquier diodo de señal, por cierto. La mejor manera de protegerlo es un diodo en antiparalelo.

P: ¿Las resistencias no disiparán mucho calor?
R: Bueno, vamos a ver. Si asumimos 1mA a través de las resistencias e ignoramos el voltaje del LED, tenemos$P = V \times I = 230V_{RMS} \times 1mA = 230mW$, por lo que incluso un 1206 puede manejar eso. Y recuerde, estamos usando más de 1 resistencia, por lo que estamos seguros si podemos trabajar con 1 mA (El SFH6206 tiene un alto CTR$-$Relación de transferencia actual).

Encontré este artículo, un monitor de línea eléctrica MID400, que está diseñado para este propósito. La nota de la aplicación, https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-3007.pdf , brinda una serie de sugerencias de circuitos, abordando varios escenarios de uso.

Este ha sido un tema recurrente con muy pocas soluciones durante mi actualización de un horno industrial. La mayoría de los PLC utilizan módulos de "entrada de CA". En mi observación, la mayoría de los EE no diseñan con PLC y construirán un dispositivo integrado. Encontré una frase de búsqueda exitosa: control signal relay spdt slim 120vOtros modificadores para incluir son DIN raily Socket C.

Cualquier tipo de negocio con la palabra automationen su nombre tendrá productos y literatura para ayudar con su diseño.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Seleccione el relé con bobina de entrada que coincida con la tensión de alimentación de la red. Hay bobinas para 100-120VAC y 200-240VAC. En mi ejemplo, elegí "invertir" la salida del relé para que la entrada digital siempre esté vinculada a HI o LO y no se deje flotando.

El circuito anterior representa lo que empleo para monitorear los sensores en el horno, todos los cuales son NOinterruptores de 115 VCA. Los diseños compactos mejoran la densidad, por lo tanto, aprenden sobre "relés de bloque de terminales".

Existe una oferta única en el mercado con gran densidad y una interfaz de cable plano de un proveedor llamado opto22 a través de su familia G4. Ninguna afiliación, ni siquiera un cliente. Otras soluciones que alcanzan este nivel de densidad parecen ser diseños patentados para interactuar con las líneas de productos de PLC.