Detektera 230AC med en PIC18F?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Användarvisningsbild
Eriond
Inlägg: 67
Blev medlem: 23 november 2007, 10:34:11
Ort: Stockholm

Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av Eriond »

Denna gång har jag en utmaning i att bygga ett styrdon som skall ge 0-10VDC beroende på hur ett antal 230VAC-signaler finns eller inte. Kryptiskt?
Låt mig utveckla: Jag ska byta ut en fläktmotor. Den gamla motorn hade ett antal lindningar (antar jag?) som kopplades in succesivt mha. ett vred.
Jag vill behålla användargränssnittet (vredet), men kommer att byta till en motor som har inbyggd varvtalsreglering som styrs av en 0-10VDC spänning.

Jag har läst mig till i Microchips AN521 att en PIC går bra att ansluta direkt till 230VAC om man bara förser den med ett lagom stort förkopplingsmotstånd. Så långt är allt bra. Nu är det så att jag har en isolerad AC/DC-omvandlare som skapar spänningar till PIC:en (5V) samt till op-ampen (12V). Eftersom PIC:en därmed inte har någon referens till AC-sidan har den svårt att avgöra när det läggs på en spänning på ingången. Dessutom har jag problemet att när det inte ligger på någon spänning, så är ju ingången flytande.

Hur kan jag komma tilrätta med de två problemen? Jag har provat att koppla ner ingången till GND med ytterligare ett stort motstånd (4M7), och får jag i alla fall en stabil "0":a, men det betyder ju också att jag leder ner 230VAC (om än med mycket liten ström) till det flytande jordplanet på lågspänningssidan. Bra eller dåligt?

Jag tar gärna emot goda idéer och tips, och undanber kommentarer i stil med "om du inte vad du håller på med så ska du inte leka med starkström"
Tack på förhand.

/E
Senast redigerad av Eriond 12 februari 2014, 08:20:52, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

Det är en dålig ide, varför kan du inte skippa nätspänningen helt, och bara använda omkopplaren med 5V i stället.
Dvs riva ut stegtrafon (vilket det gissningsvis är) och bara använda vridomkopplaren.
Alternativt, sätt en 230v/6V trafo på utgången från stegtrafon, likrikta och spänningsdela till lämplig nivå.
H.O
Inlägg: 5937
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av H.O »

Använd en optokopplare för att isolera 230VAC-signalerna från ditt system. Antingen väljer du en som har två antiparallella LEDs eller en "vanlig" och kompletterar med en extern diod. Se till att förkopplingsmotstånden tål effekten OCH spänningen som kommer ligga över dom - med marginal.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

Frågan är, om du nu envisas med att behålla 230-sidan som det är, vad sitter det i omkopplarlådan, är det en stegtrafo, vilket är det vanligaste, eller något annat.
Om det är en stegtrafo, måste du mäta utspänningen, dvs mata in den i ADC'n på PICen.
Du kan inte använda en optokopplare i det läget, utan andra tekniker måste användas, till exempel den jag skrev om ovan.

I övrigt är det alltid bättre om man kan skrota nätsidan helt i detta fall, eftersom man slipper en massa potentiella otrevligheter.
Användarvisningsbild
Eriond
Inlägg: 67
Blev medlem: 23 november 2007, 10:34:11
Ort: Stockholm

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av Eriond »

I det här fallet så ska kretsen kunna användas till flera olika fläktar, och det tjusiga i Microchips lösning är att clamping-dioderna på ingångarna klipper ingångsspänningen så fort den överskriver VDD eller underskriver VSS. Därmed funkar den på allt mellan 5 och 400V. En optokopplarlösning kräver att man vet nåtsonär vilken ingångsspänning man hanterar. Jag skrev visserligen 230VAC, men om det finns möjlighet till en mer universell lösning så föredrar jag den.
Optokopplarna har däremot den stora fördelen att AC och DC-sidorna kan förbli isolerade; ett starkt argument.
IMAG0579_1.jpg
Idag är kretsen relativt liten (fysiskt) och jag vill gärna undvika att göra den större, vilket ingångstransformatorer kommer resultera i.

Tack för kommentarerna.

/E
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

Den gamla motorn hade ett antal lindningar (antar jag?)
Ta reda på hur det befintliga fungerar först, innan du börjar fundera på hur du skall lösa det.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av sodjan »

> Jag har läst mig till i Microchips AN521...

För det första så är den AN ganska gammal och för det
andra så är det ett rent skit-tips. Du ska aldrig med avsikt
köra så att skyddsdioderna leder! Jag har bestämt för mig att
det i nyare datablad även står att det inte finns någon garanti
att processorn fungerar för övrigt med ström genom skyddsdioderna.
Jag kollade just i ett modernt datablad och där står:
"...If the input voltage deviates from this range by more
than 0.6V in either direction, one of the diodes is
forward biased and a latch-up may occur.
Lösningen med en AC-optokopplare är den korrekta.
H.O
Inlägg: 5937
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av H.O »

Innan du anammar metoden med att använda ESD-skyddsdioderna på I/O-pinnarna läs Microchips TB3013 i synnerhet om du har en PIC med analoga funktioner.

Genom att välja förkopplings- och lastmotstånd kan du säkert få en lösning med optokopplare att fungera över ett spänningsintervall om 1:3, om inte mer.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

Fortfarande, det beror helt på hur den gamla styrningen fungerar, är det en trafo, så funkar inte optokopplarvarianten.
H.O
Inlägg: 5937
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av H.O »

Varför inte?
Om det nu är en stegtrafo, vars utspänningar är så pass olika att det inte funkar med ett och samma värde på förkopplingsmotståndet till optokopplarna för respektive ingång är det väl bara att anpassa respektive kanal till den spänning som trafon lämnar på det "steget".
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

Därför att en optokopplare är så förbaskat olinjär, och duger i princip bara till att detektera en etta eller nolla.
Användarvisningsbild
Eriond
Inlägg: 67
Blev medlem: 23 november 2007, 10:34:11
Ort: Stockholm

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av Eriond »

Tack återigen för alla kommentarer. I synnerhet tack till H.O som länkade till TB3013. Jag har nu läst igenom dokumentet noggrant och inser att det är tillbaka till ritbordet som gäller... :cry:
Jag mottar dock fortfarande tips på lösningar som kan realisera en (helst flerkanalig) AC-detektor som är liten, enkel och klarar ett brett inspänningsområde. Fixar den dessutom DC är det ett stort plus!
Har hittills hittat detta: http://www.edaboard.com/thread212037.html

På återhörande,
E
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av sodjan »

> och klarar ett brett inspänningsområde.

Omöjligt att svara på utan att veta vad du menar med "brett".
Du måste nog bestämma vilka krav som ska gälla. Om du menar
t.ex DC 5V - AC 230V så har du nog ett problem...

"Flerkanalig" låter ju däremot enkelt, går det att göra en så bör
det ju gå att göra flera... :-)
H.O
Inlägg: 5937
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av H.O »

> Därför att en optokopplare är så förbaskat olinjär, och duger i princip bara till att detektera en etta eller nolla.

Vilket ju var exakt det som efterfrågades:
> Denna gång har jag en utmaning i att bygga ett styrdon som skall ge 0-10VDC beroende på hur ett antal 230VAC-signaler finns eller inte.
Senare kröp det fram att 230VAC-signalerna inte alltid är just 230VAC och då kan det så klart bli problem med en universell lösning - beroende på HUR olika "signalerna" är såklart. Jag menar fortfarande att det enkelt går att få en optokopplare att "reagera" över ett brett inspänningsområde. 5 till 240V blir nog problematiskt.

Att mäta nivån på EN spänning genom optokopplaren är det vad jag vet ingen som föreslagit, även om det finns linjära optokopplare för just det ändamålet också - men det var ju inte DET som efterfrågades.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47127
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Detektera 230AC med en PIC18F?

Inlägg av TomasL »

TS har en fläkt.
Fläktens varvtal styrs med en omkopplare i ett antal lägen.
TS vet inte hur fläkten styrs, TS tror eventuellt att fläktmotorn kan ha flera lindningar, vilka kopplas in med sagda omkopplare.

Nu till hur det med största sannolikhet fungerar i verkligheten, så är det troligen (vilket garanterat är vanligast) en sparkopplad stegtransformator som sitter i lådan.
Vilket innebär att fläkten får olika drivspänning i stället, och därmed ändrar varvtalet.
Detta innebär att, Om TS vill behålla den befintliga installationen med fläktstyrning, så måste man detektera vilken spänning som lådan på väggen lämnar i från sig, vilket i princip är omöjligt med en traditionell optokopplare.
Om man skall detektera spänningsnivån, behöver man en linjär optokopplare med återkoppling och elektronik som hanterar drivningen av lysdioden i optokopplaren, vilket naturligtvis krånglar till saker i onödan.

För att kunna hjälpa TS på traven är det nödvändigt att veta om det verkligen är stegtrafo i lådan (vilket det normalt är, i alla fall 99,99%) av alla installationer med enfasfläktar.

Det finns fläktar med tvåhastighetsmotorer, men de är i regel trefasfläktar, där man kopplar antingen Y eller D.
Små fältbursmotorer, dvs sådana fläktar som går att köra på enfas utan kondensator, brukar man koppla in ett eller flera effektmotstånd i serie med lindningen, och på så sätt variera hastigheten.
Skriv svar