230V detecteren op Arduino: dit een goed schema?


@bobbes1: de meeste hobbyisten kunnen niet bestellen bij RS of Farnell, dus die hebben er weinig aan dat hij daar te koop is. Ik zeg helemaal niet dat het een slecht of onbetrouwbaar ontwerp is, integendeel, maar het gebruikt een zeer specifiek en voor hobbyisten lastig te verkrijgen onderdeel, en dat maakt het ontwerp onhandig. Zelf streef ik er altijd naar om zoveel mogelijk met "generieke" componenten te ontwerpen; in het eerste schema kun je vrijwel elke optocoupler gebruiken, mits de current-transfer ratio een beetje redelijk is. Eventueel moet je de anti-parallelle diode zelf toevoegen, aangezien die vaak niet in de optocoupler zit.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik gebruik meestal 2x 33k/500v in serie (1210). Is 0.4W per weerstand.

Het hangt er ook vanaf of je er ook zero-crossing detectie mee wilt doen. (dan kun je de weerstanden niet al te hoog nemen)
De eerste schakeling met condensator is dan ook niet zo geschikt.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Uiteraard, voor zero-crossing heb je goede flanken nodig, en weinig tot geen filtering. Als je de aanwezigheid van netspanning wilt detecteren, kun je dat doen met een filter, zodanig uitgelegd dat deze steeds een halve periode kan overbruggen zonder dat het signaal op de ingang van je controller veranderd, of je gaat in je microcontroller bijhouden wanneer je voor het laatst spanning hebt gezien, en als dat langer dan 10ms plus een beetje marge geleden is, is de netspanning blijkbaar weg.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Je hebt zeg 1mA bij 1.2V nodig. Thevel z'n schema (dat ik ook gebruik!) verbruikt dan die ene mA bij 230V uit het stopcontact: Een efficientie van ongeveer een half procent....

De schakeling met de condensator heeft dan het voordeel dat je makkelijk een factor 50-100 efficienter met de energie uit de 230V kant kan omgaan.

Een nadeel is dan dat als je 230V ingeschakeld wordt op een top van de sinus, dan is de condensator 0V, en krijg je de 300V over de 5k5 weerstand te staan, dus 55mA door je led van je opto. Hmmm. Dat zou nog wel eens "binnen spec" kunnen zijn als je het niet te vaak doet.

Ik zat eerlijk gezegd te denken aan een TVS over de led-met-voorschakelweerstand. Zodanig dat je bij actieve TVS zeg 2mA door de led krijgt, en normaal mikt op 1mA. In het onderhavige geval zou je dan bijvoorbeeld een SMAJ-5.0 kunnen nemen en aansluiten tussen de R1 en R2 in het eerste schema (kathode). Anode aan de kathode van de led.

En dan heb je dus niet meer de zeldzame (gewoon verkrijgbaar hoor, maar aan de dure kant) '814 nodig, maar voldoet een standaard opto. Je pakt dan wel maar 1 kant van de sinus, dus je bandbreedte wordt wat lager.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 30 september 2018 15:47:53 schreef rew:
dus 55mA door je led van je opto. Hmmm. Dat zou nog wel eens "binnen spec" kunnen zijn als je het niet te vaak doet.

Dat gaat gemakkelijk goed, zolang je gemiddeld binnen de toelaatbare stroom blijft. De datasheet van de PC814 zegt "maximaal 50mA continue" en "maximaal 1A piek" (voor 100us).

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Aan de primaire zijde van de opto een condensator kan zelfs met een zero-crossing detector.
Maar dan moet je wel wat rekenen aan het uitgangssignaal, want dat loopt niet gelijk met de nuldoorgangen... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Als je een bruggelijkrichter toepas vlak voor de optokoppelaar, dan kan de afvlakcondensator tussen de collector en emittor van de optokoppelaar veel kleiner dan 4.7µF gekozen worden. De bruggelijkrichter hoeft niet veel meer dan een paar volt gelijkrichten.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
buckfast_beekeeper

Golden Member

Kan je net zo goed de AC optocoupler nemen met de 2 anti parallel geschakelde led's zoals in de openingspost.

Honing kan je importeren, bestuiving niet.
bprosman

Golden Member

de meeste hobbyisten kunnen niet bestellen bij RS of Farnell, dus die hebben er weinig aan dat hij daar te koop is.

//offtopic, via Muxtronics gaat dat eigenlijk super simple.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Iedereen alvast enorm bedankt voor de input... en zeker om on-topic te blijven.

Wat ik zoek is gewoon een detectie of er spanning is of niet.
Ik hoef geen nuldoorgangen of zo te detecteren, gewoon of er spanning aanwezig is of niet.

Als dat gedetecteerd wordt in de eerste periodes van inschakelen is dat mooi. Dus in de "laagspanningszijde" van de optocoupler een condensator die de sinussen afvlakt is zeker goed.

Nu ga ik iedereen over mij krijgen....

Ik kwam deze tegen op een goedkope site:
https://www.aliexpress.com/item/1-Bit-AC-220V-Optocoupler-Is...autifyAB=0

Ziet er als een herkenbaar schakelingetje uit, goedkoop en lijkt me qua afstanden wel genoeg gescheiden?

Weerstand, bruggelijkrichter, extra diode, condensator en led aan de 230V kant. Enkel een R aan de lagespanningskant...

Lijkt me wel iets dat een tijdje kan werken?
Bezwaren als het voor geen kritische toepassing gaat??

Lijkt me wel goed. Ik zou alleen de schroefgaten niet gebruiken, die zitten erg griezelig...
(de linker zit strak tegen de weerstand aan. Ik zou het printje vastlijmen)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
buckfast_beekeeper

Golden Member

Nylon schroeven en afstandsbussen. Dan is dat toch geen probleem?

Honing kan je importeren, bestuiving niet.
maartenbakker

Golden Member

Een tijdje wel, maar na nog een tijdje is de elco wijlen omdat er vlak naast continu 0,5W verstookt wordt.

De constructie met de 100k weerstand en zenerdiode zou dan in elk geval zo gemonteerd moeten worden dat de elco lager zit i.v.m. convectie. Elco tevens 105 graden long life nemen als het belangrijk is dat je geen 100Hz op je ingang krijgt.

Aan de andere kant kun je de elco natuurlijk ook weglaten als 100Hz niet erg is.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Ik denk dat dat nog wel mee zal vallen; 100k op 230V geeft iets meer dan 500mW, en die weerstand ziet er nog best groot uit. Je kunt inderdaad de elco weglaten en in software filteren.

EDIT: schurk, stiekem nog even die 0.5W toevoegen terwijl ik aan het typen ben.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 1 oktober 2018 13:45:33 (17%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Thevel

Golden Member

schurk, stiekem nog even die 0.5W toevoegen terwijl ik aan het typen ben.

En het is nog fout ook, het is ruim 0,6W ;)

Ik hoop dat die printjes toch wel betrouwbaar gaan werken.
Ik ga ze ook toepassen in een ontwerp wat moet monitoren of 8 automaten nog in bedrijf zijn en dit betreft geen hobby project.
dit naar aanleiding van dit topic https://www.circuitsonline.net/forum/view/140694
In die toepassing staat dit circuit dus continu in bedrijf.

Indien de elco hier een zwak punt in de schakel is, dan kan er die bij mij eventueel wel af. Die filtering kan ik in SW nog wel opvangen, gezien het niet heel tijd kritisch is.

Dat Chinees printje met nylon bouten is een prima idee.

De schakeling is helemaal niet kritisch, als dat maar ééns per week even gaat werken zal het nog veel zijn.

maartenbakker

Golden Member

Ik schat de elco in als zwak punt, ze zullen een 1000 uur 85 graden type toegepast hebben. Als hij dat al haalt, want het blijft natuurlijk goedkoop en Chinees. Circa 600mW (oops) valt inderdaad nog wel mee, maar ik weet natuurlijk niet hoe goed die warmte wegkan. Ik zou hem zelf inderdaad gewoon weglaten als het langdurig onder spanning moet staan.

Voor eens per week zal het ook met elco wel loslopen.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 1 oktober 2018 17:06:42 (13%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 1 oktober 2018 13:53:22 schreef Thevel:
[...]En het is nog fout ook, het is ruim 0,6W ;)

Het wordt 0,3W als je een diode in serie met de weerstand opneemt. Maar dan 'ziet' de Arduino de helft van de tijd niks.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Enige nadeel aan dat Ali printje is dat het qua isolatie/kruipafstand naadje is: Opto zou officieel in 'spreidstand' moeten staan en idealiter een sleufje er onder gefreesd moeten hebben.

ik wil/kan de elco's eventueel vervangen door wat betere, maar moet ik dan op letten.
Als ik bij farnell zoek op elco's 10u/25V van Panasonic bijvoorbeeld, val ik niet achterover van de prijs voor deze aantallen die ik nodig heb. Maar hoe wordt de verwachte levensduur aangegeven in de datasheet?

Op 1 oktober 2018 13:53:22 schreef Thevel:
[...]En het is nog fout ook, het is ruim 0,6W ;)

Echt waar? Bij mij niet: 230V^2 / 100k = 0.529W, en dan negeren we nog wat er over de bruggelijkrichter en zenerdiode ook nog spanning valt, waarmee zowel de spanning over als stroom door die 100k weerstand nog wat kleiner zijn.

Op 1 oktober 2018 17:05:56 schreef maartenbakker:ze zullen een 1000 uur 85 graden type toegepast hebben.

Waarschijnlijk wel, maar de rimpelstroom is daar natuurlijk ook verwaarloosbaar klein, dus de eigen opwarming van die elco ook, dat scheelt een boel.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
maartenbakker

Golden Member

Ik had de spanningsval meegerekend maar geen berekening op 244V netspanning gedaan. Dan kom je wel over 0,55W heen. Vermoedelijk bedoelde hij zoiets.

Op rimpelstromen lager dan de maximale is de levensduur tenminste de aangegeven (wordt vaak door de fabrikant niet heel nauwkeurig opgegeven, soms staat er iets als bij 25 graden en de helft van de rimpel gaat hij minstens een aantal uren met 6 cijfers mee), als de elco aan zijn datasheet voldoet. Alsnog weet ik uit reparatie-ervaring dat ook een halve watt naast een elco verstoken, wat met de levensduur doet als de koeling verder matig is.

Op 3 oktober 2018 07:58:17 schreef Stijnos:
ik wil/kan de elco's eventueel vervangen door wat betere, maar moet ik dan op letten.
Als ik bij farnell zoek op elco's 10u/25V van Panasonic bijvoorbeeld, val ik niet achterover van de prijs voor deze aantallen die ik nodig heb. Maar hoe wordt de verwachte levensduur aangegeven in de datasheet?

De levensduur luidt in uren bij max temp en max rimpel. Bij elke 10 graden lager verdubbelt deze. De rimpel blijft onder max dus in de praktijk gaat hij dan nog wat langer mee. Uit het hoofd zou ik zeggen dat van Panasonic, de FR serie de beste prijs/levensduurverhouding zal hebben. Of anders FM.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 3 oktober 2018 12:59:21 (21%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Thevel

Golden Member

Op 3 oktober 2018 09:00:40 schreef SparkyGSX:
[...]Echt waar? Bij mij niet: 230V^2 / 100k = 0.529W, en dan negeren we nog wat er over de bruggelijkrichter en zenerdiode ook nog spanning valt, waarmee zowel de spanning over als stroom door die 100k weerstand nog wat kleiner zijn.

Je hebt gelijk, in de online rekenmachine kon ik de berekening nog terug vinden en zie dat ik 250 ipv 230 had ingevoerd.
En typo dus....