Optokopplare för att detektera 230VAC

[sigma84]

Jag håller på med ett projekt men får inte optokopplaren att funka som jag vill. Det är en maskin som ger ut 230VAC för att styra en motor av eller på, detta vill jag på ett ben på en microprocessor som ett eller noll , en pic 18f8722.

Jag avänder en HCPL 3700 finns hos elfa

Dess block shema ser ut så här



och jag har kopplat in den så här


Kondingen mellan pinne 2 och 3 är till för att glätta den likriktade 230VAC inspänningen.

Men det funkar inte. Kan det ha med threshold värderna?
dom ligger ju runt 5V, så jag tycker man inte behöver programera om dessa med yttre motstånd.
Har jag tänkt/kopplat fel på låg nivå sidan?

[rehnmaak]

En pullup på ben 6 vore inte fel...

[Icecap]

Som rehnmaak skriver så rätt: det fattas en pull-up.

Men det är nog den dyraste lösning jag har sett för att detektera 230Vac, enl. ELFAs priser blir det ca:70 spänn. Det har ingen större betydelse om det är ett litet antal ingånger/enheter men i större skala är det dyrt.

Tar du en PC817 och på LED(230Vac)-sidan sätter du en 1N4004 (liknande) med katod mot LEDns anod och kopplar fas(/noll) till 1N4004 anod. På LED katod sätter du en 150K motstånd (kan vara ytmonterat 1206) och kopplar andra ändan av motståndet till noll(/fas).

På fototransistorsidan sätter du en lite konding (2,2-4,7µF) mellan emitter och kollektorn, emittern till GND via ett motstånd på 22K-47K, kollektor till 5V.

När det då kommer 230Vac in kommer det (ca:) 5V ut på emittern, när denna spänning försvinner sjunker spänningen till 0V.

Denna lösning kostar 14:05 räknat på 1 st var varje komponent hos ELFA.

[sodjan]

Eller en sådan här :

"10 st TLP630 optokopplare AC-ingång"
http://www.tradera.com/auction/aid_22202647

40:- för 10 st...

[Icecap]

Bra lösning, definitivt!

[sodjan]

Jag har läst förstainlägget igen och jag undrar, är det nollgenomgångar du vill
detatektera eller är det bara om 230V'en är "på" eller "av" ??

> Det är en maskin som ger ut 230VAC för att styra en motor av eller på,

Hur "ger" maskinen ut 230VAC ? Via en vanlig kontaktor ?

Notera att de flesta standardkontaktorer även har en "signal" kontakt
som bryter/öppnar samtidigt med 230V kontakterna. Den signalkontakten
är avsedd just som en indikering på kontaktorns "läge" och skulle
kunna användas av microprocessorn som på/av signal. D.v.s att man inte
behöver koppla in sig på 230V'en alls.

[sigma84]

Maskinen/styrelektroniken har 24 relän som sluter en 230 slinga, elektroniken har vanliga stiftpinnar som utgångar som man jakar på trådar till motorerna och dessa ska jag ta in i picen och kolla på. Jag vill inte in och pilla i styrelektroniken. det är altså bara om 230 är på eller av.

Ska kolla vad som händer med pollup.

Fin lösning Icecap, men jag har redan köpt in 24 st hcpl 3700


Köp först och fundera sen är mitt måtto

[sodjan]

Alltså, att det ska vara så svårt att få det rätt från början...

Du skrev ju : "Det är en maskin som ger ut 230VAC för att styra en motor av eller på, detta vill jag på ett ben på en microprocessor..."

Nu plötsligt har du 24 linjer som ska kollas...

HCPL3700 är antagligen helt rätt, speciellt som du redan har dom...

Pullup är ju alldeles självklart och behöver knapps nämnas, det är ju
en öppen kollektorutgång på kretsarna. Dessutom är det med i
exemplen i databladet.

Notera att du kommer att få ett pulståg på utgången i 100 Hz, så du
måste ha någon fördröjning antingen i extra RC länk eller i programvaran.
Det beror också på hur snabbt "larmet" (eller vad det nu är) behöver
reagera...

Ska du alltså ha 24 pinnar på PIC'en som ingångar för dessa linjer ?

[Icecap]

Nu är det inte sant med 100Hz.....

I teorin ja men det finns en brygga + EN KONDENSATOR så att 230Vac likriktas till ca: 325Vdc. detta betyder att den konding ska palla minst den spänning och gärna lite marginal = ganska dyr.

Men billigast är såklart att använda det matriell man redan har köpt till det!

[sigma84]

Kondingarna jag har pallar med 500Vdc borde räka ett tag

tusen tack för snabba svar nu ska jag koppla upp och testa

[limpan4all]

Jag förväntar mig att du skjuter HCPL3700 i småbitar med din lösning. Det sitter ju en strömgenerator i den som skall driva lysdioden men den skall ge ca 5mA med 230V in blr det 1,14W det överlever den inte. Dessutom anser jag att 22uF är alldeles för mycket det knäcker antagligen likriktardioderna permanent (beroende på strömrusningen).

Men vad som är rätt är mycket svårt (omöjligt) att få ut av databladet som är direkt dåligt enligt min åsikt.

Du måste koppla upp och testa dig fram, men här kommer några tips IFth(on)>2,5mA och IFth(off)<1,3mA så blir on vid ca (230V 230-5)/0,005=45k och med 45k blir peekströmen med kondensator 230*1,41=7,2mA så med konding så funkar 47k och 2W annars 39k och 2W, börja med det. AC filterkondensatorn skulle jag sätta till 100nF initialt för tester. Men om du vill ha en DC nivå ut så länge späningen är till så skulle jag hellre lägga ett lågpassfilter på utgången istället.

Vad kan du leva med för till och frånslagsfördröjningsfel?

[sodjan]

Jag får nog hålla med limpan lite här, 22uF/500V är ju även ganska
skrymmande (och dyra) doningar. Jag är inte säker, men det bör nog
ävan vara X2 kondingar (kanske inte). Det är ju 24 st som det gäller...

Filtrera utgången istället, eller lägg filteringen i programvaran, då kan den
fördröjningarna enkelt justeras.

> nu ska jag koppla upp och testa

Glöm bara inte att det är 230V i kopplingen...

[Icecap]

limpan4all har ju helt rätt! Kollade databladet lite snabbt och surge-current måste begränsas till 140mA max. Detta betyder att man måste ha ett begränsningsmotstånd om minst 2,3 Kohm på input.

Sen blir det 230V * 1,1412 = 325Vdc
320V (5V av till LED-drivning) @ 5mA = 1,6W som ska kylas bort....
24 st @ 1,6W = 38,4W som ska kylas bort från dessa kretsar.... det är mycket det.....

"Min" lösning värmer med ca: 88mW per styck bara för att ta ett exempel, lösningen med sodjans optokopplare kommer att dra ca: det dubbla (=176mW) men det är ändå långt kvar till 1,6W.... per styck.

Hela kapslingen tål inte mer än 305mW, detta betyder att resten måsta eldas i ett externt motstånd och jag ids inte räkna ut det nu.....

[limpan4all]

Nu har jag lusläst databladet.
Ja du har skjutit din optokopplare den KRÄVER ett seriemotstånd vid all matning över 6V AC.

Min beräkning är fungerande men inte fullständig så här kommer lite kompletering.
Då 230VAC egentligen är ur ett DC perspektiv och denna koppling 230*SQR2=0-325V och sen så skall vi ha till lite marginaler 230+10%=253*SQR2= 0-358V inspänningsområde...
Om vi då vill att den skall slå till när späningen är högre än 200V (VF=5V och IF(on)=2,5mA enligt databladet ) så blir Rx=(200-5)/0,0025=78000 närmaste standardvärde är 82k då blir omslagsnivån 82000*0,0025+5=210V (att notera att detta är den momentana DC nivån vilket motsvarar 145V AC RMS). Lysdioden lommer att släckas vid späningar under VF=3,8V och IF=1,3mA då blir späningen V=82000/0,0013+3,8=110,4V DC momentant eller 78V AC RMS.

Så samanfattningsvis så måste du införa ett motstånd i serie med ingången 1 eller 4 på 82k men efter min korrigering så räker det med om det är på 1W självklart så kan du stoppa dit ett 39K på varje pinne om du hellre vill det (rekomenderas) då kan dom vara mindre (effektmässigt) ett vanligt metalfilmmotståd borde klara sig bra.

Kondensatorns värde skulle jag labba mig fram till men min kalkyl visar att 220nF skulle räcka (med reservation för att diodbryggan kanske inte överlever strömrusningen in i filterkondensatorn).

[sigma84]

jag håller med dig limpan4all manualen är riktigt usel. Jag har ett antal 33Kohms motstånd på 3W använder dom serielt på ingången. Ska använda dina formler och räkna baklänges och se vart jag hamnar.

Jag va och mätte ohm på ingången och mellan ben 1 och 4 finns det ca 180Kohm redan, spelar det nån roll för dina räkningar limpan4all?
Edit Självklart det måste ju va dioderna som inte öppnar. edit

Vad gäller till och frånslagsfördröjningar så kan jag leva med ett par sekunder. då det dels ska in i en pc för att bearbetas och dels för att visas på en diod. så det är inte så viktigt