Ich möchte ein einfaches Gerät bauen, um zu überprüfen, ob das Licht an oder aus ist. Ich habe einige Schaltpläne gefunden, aber ich muss sicher sein, dass es sicher ist.
Quelle: Ermitteln der 220-VAC-Spannung mit einem Optokoppler
Mein Problem ist, dass ich das nicht sehr gut verstehe. Ich habe festgestellt, dass PS2501 eine Chance von bis zu 80 V hat. Wie kann ich es also sicher an 220 VAC anschließen? Welche Widerstände begrenzen hier die Spannung? Warum müssen wir einen Kondensator und eine Diode (D1, C1) hinzufügen?
Ich bin ein Anfänger auf diesem Gebiet, bitte haben Sie etwas Geduld.
raspberry-pi
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Antworten:
Wenn Sicherheit ein Hauptanliegen ist, anstatt diese Schaltung aufzubauen, können Sie ein Standard-AC-Eingangsmodul für etwa 10 bis 15 US-Dollar kaufen . Sie sind UL-, CSA-, CE- und TÜV-sicherheitszertifiziert (es ist immer noch möglich, dass Fehler auftreten und eine gefährliche Situation entsteht, insbesondere wenn die Verkabelung schlampig ist, aber weniger wahrscheinlich).
Lassen Sie es am besten von einem Fachmann überprüfen, bevor Sie es auf jeden Fall einschalten.
Die Schaltung im Gehäuse ähnelt der von Ihnen gezeigten, reagiert jedoch viel schneller.
In Bezug auf die Schaltung zeigen Sie, dass die PS2501 eine Kurzzeit-Isolationsspannung von 5000 V RMS hat. Dies ist ausreichend, um dem 240-V-Wechselstromnetz und den meisten möglicherweise auftretenden Transienten sicher standzuhalten.
Aus Sicherheitsgründen müssen Sie den Kriechabstand (Oberflächenleckage) zwischen den Eingangs- und Ausgangsleitungen (des Optos) auf mindestens 8 mm halten und sicherstellen, dass er niemals nass oder anderweitig mit leitfähigen Materialien verunreinigt wird.
Der Stromkreis auf der Niederspannungsseite sollte geerdet und Sicherungen oder andere Strombegrenzungen verwendet werden, damit ein Ausfall des Optos keinen gefährlichen Zustand verursachen kann. R1 und R4 können je nach Typ akzeptabel sein oder auch nicht. Sie können unter bestimmten Bedingungen sicherlich verbrennen.
Ohne Erdungsanschluss auf der isolierten Seite sind Sie aus Sicherheitsgründen auf ein paar Mil Kunststoff in diesem Opto angewiesen.
Was Ihre anderen Fragen betrifft, ist die 90-V-Nennleistung nur der Ausgangstransistor im Betrieb, sie sieht nur 5 V und der 240-V-Eingang wird durch die Komponenten links vom Isolator auf 1,2 V reduziert, die die LED benötigt.
Alle letzteren Teile sind elektrisch "heiß" (einschließlich der Seite des Optos) und müssen gut gegen versehentlichen Kontakt geschützt werden.
Der Kondensator C1 MUSS ein X2-Typ sein, der eine Sicherheitszertifizierung für den netzübergreifenden Einsatz darstellt. R1 und R2 müssen Netzspannung und Transienten standhalten können. Die Serien Vishay VR25, 35 usw. sind entsprechend bewertet.
C1 ist das, was wirklich dazu beiträgt, die 240VAC auf 1,2V zu senken. Der größte Teil der Netzspannung erscheint darüber. Bei positiven Halbzyklen fließt der Strom durch die LED im Optokoppler, bei negativen Halbzyklen fließt der Strom durch den 1N4007. Die Widerstände dienen hauptsächlich dazu, den Strom zu begrenzen, wenn sie eingeschaltet werden, wenn die Spannung nicht Null ist.
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Die billigste und einfachste Lösung besteht darin, ein kleines netzbetriebenes USB-Ladegerät zu kaufen und die USB +5- und Erdungsleitungen anzuschließen, um festzustellen, wann das Ladegerät mit Wechselstrom betrieben wird.
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Ich empfehle dringend, die Verwendung Ihrer Schaltung zugunsten einer Erkennung ohne direkten Anschluss an die Netzspannung zu überdenken. Einige Beispiele sind:
Alle oben genannten haben den Vorteil, dass sie nicht ausgelöst werden, wenn Ihre Glühbirne durchgebrannt ist (wenn Sie dies wünschen).
Letzteres kann beim Einschalten des Schalters ausgelöst werden, auch wenn die Glühlampe durchgebrannt ist.
Nicht nur die oben genannten Optionen sind viel sicherer, ihre Schaltkreise sind normalerweise einfacher als die Monstrosität in Ihrer Frage.
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Dieser Stromkreis erkennt Wechselstrom von Ihrer Wand. es erkennt Licht nicht direkt. Es könnte funktionieren, wenn Sie es an die gleichen Anschlüsse wie Ihr Licht anschließen, aber es ist keine wirklich gute (oder sichere) Lösung.
So beantworten Sie Ihre Fragen:
Schauen Sie sich das Datenblatt an. Die Nennspannung von 80 V gilt für die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors. Dies gilt nur für die rechte Seite Ihres Stromkreises, die nur 5 VDC ausgesetzt ist.
D1 klemmt die Knoten vor und hinter R3 und den Optokoppler, wenn diese Seite eine positive Spannung hat. Dies soll sicherstellen, dass die Diode im Optokoppler nicht bricht, da sie nur 6 V in umgekehrter Richtung aushält. Das Klemmen ist eine übliche Methode, um Schaltkreise vor unerwünschter Spannung zu schützen.
Der Kondensator in Reihe mit dem Widerstand wurde hinzugefügt, um die Wechselspannungswellenform zu glätten und Fehlalarme zu vermeiden.
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