Avkänning av spänning.

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Nerre
Inlägg: 27176
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Nerre »

Öppnar verkligen optokopplaren på de 2 mA eller vad det nu blir?

Om vi säger toppspänning över C1 så blir det ju lite drygt 260 V. Med 200 k i serie med optokopplaren blir det alltså 1,3 mA. Brukar inte en optokopplare behöva lite mer på diodsidan för att öppna ordentligt?
E Kafeman
Inlägg: 3579
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av E Kafeman »

Det blir ungefär dubbelt så mycket ström som ursprungligt schema. Ett visst rippel, som kan minskas med större kondensator.
En optokopplares led-ström är grovt proportionell mot utströmen upp till 10-20 mA. Current gain 1-10 ggr är normalt på enklare optokopplare.
Öppnings-strömmen är i princip när man överstiger "dark current" vilket kan ligga på ca 1 nA vid 25 grader. Det beror nu lite på transistor-teknik, men det är typiska värden. Dessvärre så stiger dark current med ökande omgivningstemperatur. Vid 100 grader kan den ökat med en faktor 1000 jämfört med 25 grader, man är då uppe i siffror typ 1uA. Med en faktor 10 i säkerhetsmarginal, så klarar man då att indikera 10 uA och uppåt.
Behöver man högre känslighet får man välja en bättre optokopplare.
Med känd in-ström får man designa lasten på utsignalen så att man bottnar logiknivån med en lämplig faktor för den lägsta spänning som ripplet antar, relativt den spänning man vill indikera, men inte så lågt att man riskerar falskindikering pga av kapacitiv koppling eller inducerad spänning på det man vill känna av. Förslagsvis väljer man 50 Vac.
I elaka fall så kan det bli värre än så. Elmotorer, relän mm och långa oseparerade ledningar kan bli jobbig kombination. Då får man lägga på en last så att inkommande avkänd fasledare inte får spänning via andra källor.
I somliga fall väljer man att seriekoppla zenerdioder på 100 Volt eller mer för att skapa större marginal för påverkan från lägre spänningar.

Komponentvärdena i mitt schema är grovt höftade för jämna värden, så det finns utrymme för justering. Gjorde några kvicka beräkningar och medel diod-ström bör bli 1,1 mA och total effektförlust för samtliga komponenter 0.3W. Om man antar att trissan som drivs av optokopplaren har ett strömgain på 100 bör det räcka gott för att driva en utsignal med rimligt låg impedans.
MagnusK
Inlägg: 84
Blev medlem: 21 januari 2015, 22:07:38

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av MagnusK »

E Kafeman:
Se där, det var väl inte så svårt. :)

Japp, jag är fullt medveten om riskerna när det gäller bygge av denna sort så därför startade jag denna tråden för att få lite + och - kommentarer runt det.
Tackar så mycket för det inlägget.

Vidare till spänning/ström avkänningen:

I första hand bör jag nog gå vidare med lite andra lösningar om det går med tanke på riskerna.

Har 3 lösningar till att fundera på:
1. Halleffektsensor (strömsensor) typ: ACS712 för 5A ( https://www.sparkfun.com/datasheets/Bre ... s/0712.pdf )
2 .Strömavkänning med spole.
3. Ta styrsignalerna till alla enheter på logiksidan och dra till optokopplare.
Varje skruv har varsin styrbox, solpanelen har en och brännaren har en som styr fläkt,tändelement och skruv.
Detta alternativ är i mitt tycke inte är så bra egentligen p.g.a man måste in på styrkorten och löda, förvisso inga garantier kvar men ändock.
----

Helst skulle jag vilja utesluta spole+elektroniken för det (verkar) tar en del plats.
Pelletsskruvarna (3st) skulle nog gå att få till med en encoder skiva och avläsare, men inte tändelementet och solpanelpumpen och pelletsfläkten.

Är det möjligt att sätta en halleffektsensor (magnetiskt avkänning) på något strategiskt ställe på en fläkt-/cirkulationsmotor?
För att sätta en liten magnet på axeln på dom är ju inte så bra med tanke på vibrationer.

Kanske finns fler lösningar?
RoPa
Inlägg: 630
Blev medlem: 13 januari 2006, 10:32:06

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av RoPa »

Reläer är annars en välkänd lösning som ger både rätt isolation och stor frihet på kontaktsidan att välja kretskoppling.
Tre relän för 240Vac på t.ex. en DIN-skena skulle kännas som en solid lösning.
Visserligen en elektromekanisk lösning som därmed har en bestämd livslängd men torrde vara tillräcklig.
Kanske inte kvalar in under storleksbegränsningen men hur liten är en pelletsskruv ;-)

Typ detta med DIN sockel?
Nerre
Inlägg: 27176
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Nerre »

E Kafeman skrev:Det blir ungefär dubbelt så mycket ström som ursprungligt schema.
Tittar vi på zenerns toppspänning så blir det väl 5 mA (för där är det 5 V över 1 kohm) i ursprungliga schemat?

100 nF-kondingarna får en impedans på ungefär 32 kohm vid 50 Hz?

Anledningen till att man helst kör med kapacitiv spänningsdelning till såna där grejer är väl att om man vill driva lysdioden med 20 mA så blir det 5 W som måste kylas bort om man använder motstånd?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26624
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Icecap »

E Kaferman: "Current gain 1-10 ggr är normalt på enklare optokopplare."
Fel. PC817 (cheapo 4-pin DIL) har mellan 50% och 200% CTR.

Men annars är vi överens.
E Kafeman
Inlägg: 3579
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av E Kafeman »

Kan bara kommentera teoretiska fallet då jag inte mätt hårdvaran. Beräkningar är gjorde med trött huvud.
Zenern gör ingenting, den är bara en säkring, ifall spänningen skulle öka. Nu är spänningen över zenern ca 2-2.5 Volt att fördela över motstånd och diod.
Strömmen genom optokopplaren är 0.6 mA .
Det kan kanske stämma att kondensatorn skulle utgöra en reaktiv last på 32 kOhm men nuvarande system påminner mej om gammaldags AM-detektorn
med sin likriktande diod som tvingar strömmen åt ett enda håll. Jämför skillnaden hur dioden är kopplad i drivsystem för led-lampor där man alltid har fullvågs likriktning och lasten driver kondensator-strömmen i bägge växelspänningsriktningarna.
I detta fallet begränsas ström-riktningen åt endast ett håll, pga den likriktande dioden. Det är nog ett medvetet val, då helvågs-likriktning i kombination med att or-summera flera faser nog blev för knepigt att designa, annars hade diod-strömmen stigit till det dubbla, då bägge växelspänningens halv-perioder bidragit. Nu är det bara den ena.
Även mitt förslag är drabbat av nackdelen att bara nyttja ena halvperioden då det gav enklare kopplingsschema till priset av mer diod-rippel och i somliga fall fördröjd spänningdetektion då kopplingen inte reagerar för negativa halvperioden.
För positiv halvperiod är däremot mitt systems detektion i stort omedelbar, medan det ligger en fördröjning i ursprungliga schemat på 0.1 - 0.5 sekunder då den urladdade elektrolyt-kondensatorn i början suger all laddning. Den är i detta avseende en lite seg AM-detektor.
Kondensatorn gör då att spänningen under de första växelspänningsperioderna inte når över spänningsknät för opto-leden.
Hur allvarligt en halv-sekunds fördröjning är variera med tillämpning men även en garageport kan hinna göra en del på den tiden.


Fel. PC817 (cheapo 4-pin DIL) har mellan 50% och 200% CTR.
Stämmer säkert, jag är nöjd om tiopotenserna i mina antaganden inte är helt åt skogen.
Pedalosaurus
Inlägg: 455
Blev medlem: 29 april 2016, 21:44:12

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Pedalosaurus »

Du ska alltså känna av om ström flyter i en viss ledning eller inte? Om jag vore du skulle jag satsa på strömsensorer som monteras på kabeln. De kostar några kronor men isolerar ju all nätspänning från din krets. Du slipper också den tveksamma kretslösningen. Och varför inte läsa av de tre signalerna separat? Då ser du ju vad som eventuellt inte går?
MagnusK
Inlägg: 84
Blev medlem: 21 januari 2015, 22:07:38

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av MagnusK »

Tja, att kolla de 3 separat är nog inget som är intressant då tändelementet bara är igång i början sen går skruven lite då och då medan fläkten går nästan hela cykeln. Sen finns en felsignal man kan känna av om fel uppstår och man måste ändå ner till pannan för att åtgärda ev fel.

Jag är mest intresserad av hur länge och ofta den går sen är det ett plus att känna av alla andra saker i systemet.

Vilken typ av sensor tänker du på?
En halleffekt som acs712 eller annat?
Pedalosaurus
Inlägg: 455
Blev medlem: 29 april 2016, 21:44:12

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Pedalosaurus »

Ok, jag förstår. Då behöver det ju inte bli så komplicerat. Ja jag tänkte på någon sådan typ av sensor/givare. Det finns ju både billigare och dyrare typer. Min tanke var att du slipper blanda in nätspänning. Och då är det ju också mycket lättare att bygga ett litet interface.
MagnusK
Inlägg: 84
Blev medlem: 21 januari 2015, 22:07:38

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av MagnusK »

Jo, det lutar nog mot att det blir det i slutändan.
Pedalosaurus
Inlägg: 455
Blev medlem: 29 april 2016, 21:44:12

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Pedalosaurus »

Sedan är det väl ström du vill mäta och inte spänning? Alltså om de saker du räknar upp drar ström?
Spänning fram har man ju alltid, men ström bara om grejerna går. Eller har jag fattat fel?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26624
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Icecap »

Det är väl ändå spänningen som är det viktiga i detta fall. Som jag har förstått är det en sorts driftsignal som behövs, det finns redan ett larmsignal.

Själv använder jag ett 150k motstånd i serie med en 1N4003 diod och sedan till optokopplaren. Detta ger såklart pulser på optokopplaren men dom filtrerar jag enkelt på lågspänningssidan med en elektrolytkondensator i serie med ett 100R motstånd.

Detta ger minst 0,7mA på sekundärsidan - men bara med en duty-cycle på ~50% så en svag pull-up, avstämt till 0,35mA blir bra.
Ganska snabb respons och fungerande i verkligheten i ett kommersiellt produkt.

Har man fler spänningar som ska övervakas man kan bara parallellkoppla sekundärsidorna på optokopplarna.
Borre
Inlägg: 4606
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av Borre »

Pedola.. Nånting styr ju såklart strömmen till sakerna, då mäter han spänningen efter denna.

Köp några billiga strömtransformatorer som är delbar. Då är det bara klicka fast den på ledaren och ut får du en isolerad spänning som motsvarar strömmen genom ledaren.
MagnusK
Inlägg: 84
Blev medlem: 21 januari 2015, 22:07:38

Re: Avkänning av spänning.

Inlägg av MagnusK »

Pedalosaurus:
Spelar egentligen ingen roll vilket som kollas eftersom det skulle gjorts efter relä/triac ändå.

Eftersom jag bara är intresserad av om det var på eller av så räcket det med spänning eg.
Känner man av strömmen skulle man ju kunna kolla hur mycket effekt allt drar om man skulle vara intresserad av det.

Icecap:
Det lät ju riktigt bra. En sak man kan fundera på iaf.
Skriv svar