zcd signaal loopt niet syncroon

Hallo,

Ik ben met een trailing edge dimmer bezig, het lijkt alleemaal redelijk goed te werken, echter loop ik tegen het volgende aan.
Als ik op de scoop het 230V signaal zie en ik kijk naar mijn ZCD signaal dan klopt de timing niet. het ZCD signaal is ongeveer 8 ms te laat, hoe kan ik dit aanpassen.
Het signaal zichtbaar op de scoop is aan de uitgang van de schmidt triggers.

zowel het scoop beeld als een uitsnede van het schema is bijgevoegd.
Ik hoop dat jullie mij hierbij kunnen helpen, ik denk doordat de timing niet goed is de mosfet warm wordt.

Wanneer je één van de twee inverters weglaat is jouw signaal geinverteerd, de meest voor de hand liggende oplossing.
Maar wil je helemaal in-of -uitschakellen op de top van de sinus dan zou ik een comparator gebruiken.
Het voordeel daarvan is ook dat je de comparator zo kan instellen op welke duty-cycle je wilt.

"tijd is relatief"

8mS kan niet. Wat gebeurt er nog allemaal met het signaal tussen 'ZCD' en 'GATE'?
Warm worden kan 'ie daardoor niet, hooguit op een verkeerd moment schakelen...

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

Tussen de ZCD en Gate zit een ESP32 waarmee ik het signaal kan dimmen.
Echter als ik niet op de nul doorgang, danwel zeer kort na de nuldoorgang ga schakelen mis ik een deel van het dimsignaal.
Ik schakel dus in de "piek" van het 230V in.

binnen de ESP32 maak ik gebuik van de ingebouwde MCPWM mogelijkheid, dit is een PWM module die gesynchroniseerd kan worden met de ZCD puls.
hierdoor kan je hardware matig een heel mooi stabiel signaal creeeren.

Dan zal er toch wel wat krom zitten in je firmware. Een paar microseconden kan, maar geen milliseconden.
Ik gebruik zelf meestal de PC817X1, die reageert 't mooiste...

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

2 dingen waarover ik mij vragen stel.

De IF van de led is maar 9mA iets meer zou wel beter zijn voor de VOM.

De uitgang van de ZCD is een 0 bij zerocrossing, heb je daar rekening mee gehouden? mogelijks kom je zo aan uw 8mS

LDmicro user.

Nee, ZCD is hoog bij zero crossing...

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

Hoezo?
Led aan, transistor on, 0 op de 1ste inverter, 1 op de 2de inverter met uitgang 0....

LDmicro user.

Het lijkt me niet dat de led aan gaat bij een zero crossing... :)

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

Op 17 oktober 2019 19:55:14 schreef Arco:
Het lijkt me niet dat de led aan gaat bij een zero crossing... :)

O ja nu versta ik u, maar ik programmeer altijd bij het aangaan van de led, ik wil die niet ontsteken in de vorige sinushelft... een misverstand.

LDmicro user.

Als het signaal op het scoopbeeld het ZCD signaal is, dan klopt er meer niet...
Dat hoort geen blokgolf te zijn, maar smalle naaldvormige pulsen.

Ik gebruik ook meestal 2x33k. (2x47k vind ik wat 'magertjes')

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

@MGP

Op 17 oktober 2019 19:48:46 schreef MGP:
2 dingen waarover ik mij vragen stel.

De IF van de led is maar 9mA iets meer zou wel beter zijn voor de VOM.

De uitgang van de ZCD is een 0 bij zerocrossing, heb je daar rekening mee gehouden? mogelijks kom je zo aan uw 8mS

Hiermee bedoel je te zeggen dat ik de weerstand waarde moet aanpassen.
IF = 9 mA iets meer is dus 10mA bij een spanning van 1,4V

dan kom ik voor de serie weerstand uit op ongeveer 230 ohm dus 200 ohm zou goed moeten zijn.
zit alleen te bedenken dat ik er 470 ohm op heb gesoldeerd (check foutje 470 ohm weerstand gesoldeerd)
dit zou dus betekenen dat de vom niet goed in geleiding komt en daarmee de mosfets ook niet.

Stom van mij.

Ik zou naar 15mA gaan ofte een weerstand van 120 tot 150 ohm.

En ook de weerstanden van "Arco" aanpassen, daar vloeit bij Vtop 325/94k = 3.4mA max door die zeer snel zakt naarmate de sinus op zijn flanken zit.

LDmicro user.

zie het nu, ga ik die ook aanpassen.

@Arco, het signaal is een blokgolf omdat deze door de schmitt ttrigger is gegaan. inderdaad het signaal aan de uit de optocoupler is naaldvormig.

[Bericht gewijzigd door arnold geurtse op 17 oktober 2019 21:03:44 (67%)]

De Schmitt-triggers veranderen niets aan het signaal, die 'fatsoeneren' het alleen. Zou nog steeds naaldvormig moeten zijn.

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

nou volgens mij maken die van de naald juist een mooie blokgolf, deze schakelen boven een spanning naar "aan" en onder een spanning naar "uit" dus een duidelijke 1 en 0 en niet een parabool zoals die er nu is.

Als ik de schmitt trigger niet gebruik, dan werkt de synchronisatie puls niet goed (soort van contact dender)

Door de tijd tussen 2 pulsen te meten krijg ik geen stabiele tijden zonder schmitt trigger, met wel.

Als de zero cross detectie goed werkt, komt er een naaldpuls uit de Schmitt triggers, dit klopt zo zeker niet.
Ik zou R5 verhogen van 10k naar 47k, want de CTR van die opto is bedroevend laag bij lage ledstroom.
(iets van 30% bij 1mA, en bij de nuldoorgangen is de stroom nog veel lager)

De blokgolf die er nu uit komt heb je niets aan, daar kun je de nuldoorgang niet uit afleiden.

Ik heb net eens wat gerekend, en met de huidige opto en weerstandswaarden klopt die blokgolf wel.
(rond de nuldoorgangen doet de opto niets meer, dus kun je ook de doorgang niet bepalen. Onder de 100v krijg je al problemen...)
Met de huidige componenten gaat 't niet werken. (of je moet het nulpunt berekenen uit de blokgolf (offset toepassen)

[Bericht gewijzigd door Arco op 17 oktober 2019 21:48:05 (31%)]

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

Sorry voor de vraag, maar waar staat CTR voor.

Current Transfer Ratio (de 'versterking' van de opto). Bij 30% moet je er 1mA instoppen om er 0.3mA uit te krijgen aan de andere kant.
Met de huidige 47k weerstanden zou R5 minimaal iets van 270k moeten zijn om een bruikbaar resultaat te krijgen...

[Bericht gewijzigd door Arco op 17 oktober 2019 23:40:09 (30%)]

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

Op 17 oktober 2019 21:50:45 schreef Arco:
Current Transfer Ratio (de 'versterking' van de opto). Bij 30% moet je er 1mA instoppen om er 0.3mA uit te krijgen aan de andere kant.
Met de huidige 47k weerstanden zou R5 minimaal iets van 270k moeten zijn om een bruikbaar resultaat te krijgen...

Dit ga ik nader uitzoeken, heb al een aantal interesante links gevonden, tevens moet ik even kijken welke SFH620 ik hier heb, zie in de datasheet dat er verschillende types zijn.
Dacht ik bestel er 1 en bouw een schema na, niet dus :)
Dit maakt de hobby leuk en zeer leerzaam.

ik kom vandaag vast nog wel eens voorbij met nieuwe vragen en punten die ik nog niet helemaal snap.

De grootste fout bij hobbyisten ivm optocouplers is dat ze meestal veel te zuinig zijn op de stroom door de led, die gaan heus niet zo makkelijk defect.
Het zijn leds zoals alle andere en hoeveel gaan er van die kapot?

De piekstroom (If) van een SFH620 = 60mA, als je dan werkt met 20mA heb je wel wat reserve.
Je moet natuurlijk ook rekening houden met de "leverancier" van die stroom, zoals een controller uitgang.

Die SFH620-xx zal in dit schema perfect werken.
De ongevoeligste heeft een CTR van 40 tot 125% bij een ledstroom van 10mA
En een CTR van 30 bij een ledstroom van 1mA.

De CTR wil zeggen hoeveel stroom in % van de ledstroom (If) de uitgangstransistor (Ic) max kan verwerken, minder is beter, altijd wat reserve houden.

Het komt er hier dus op aan van de ledstroom op de topwaarde van de sinus groot te berekenen (bv.20mA) zodat als de sinus zijn nulpunt bereikt hij zo lang mogelijk in geleiding blijft en de zerodetectiepuls zo smal mogelijk is.

Als je een optocoupler stuurt met een bv. 74HCxxxx ic dan kies je best een SFH620A-3 (CTR100-320) omdat een 74HCxxxx maar een paar mA kan sturen.

Je kunt ook omgekeerd rekenen, bv. de uitgang moet 10mA aankunnen, hoeveel ledstroom (+CTR) moet je dan hebben....

Eerst wat op papier zetten en dan componenten uitzoeken in functie van.

LDmicro user.

Ik zie alleen de CTR bij 5V ik werk echter met 3,3V maakt dit nog wat uit ?
Ga vanmiddag wel eens even een beetje rekenen en doen, kijken of ik het snap .

Ik begin het langzaam te snappen, de Schmitt trigger heeft een minimale stroom nodig op de ingang, vanuit deze waarde moet ik terug rekenen naar de optocoupler, rekening houden met de CTR waarde. dan weet ik welke stroom ik aan de ingang nodig heb.
Aan de hand van die waarde kan ik de serieweerstand berekenen, ivm vermogen deze weerstand verdelen over 2xR.
spanning is RMS waarde van 230V = ongeveer 325V hier dien je dan mee te rekenen.
bij een led spanning van 1,25V staat er dan een spanning van 323,5V over de weerstanden. Deze spanning en de berekende stroom van hierboven in de wet van ohm gooien en ik weet welke weerstand waarde ik moet hebben.
deze delen door 2 en kijken of het af kan met een 1 watt weerstand.

Als het zo is, dan heb ik het verhaal begrepen.

[toevoeging]
heb net even de datasheet van de schmitt triger opgezocht en moet ik straks gaan rekenen met de quiescent stroom (2uA)

Op 18 oktober 2019 08:50:16 schreef arnold geurtse:
Ik zie alleen de CTR bij 5V ik werk echter met 3,3V maakt dit nog wat uit ?

Dat zijn de waarden waarmee de tabel is opgemaakt meer niet.
Dat zal ook werken bij 3.3V of 20V...met waarschijnlijk iets andere CTR waarden als gevolg, maar niks om u zorgen over te maken.

De ingangsstroom van een 74LV14 is heel miniem, enkele µA, de moeite niet om rekening mee te houden.
Waar je wel rekening moet mee houden is de collectorweerstand die de stroom door de transistor bepaalt.

Als het zo is, dan heb ik het verhaal begrepen.

Ja zo is het, dan heb je het inderdaad begrepen ;)

LDmicro user.

Daar ga ik over nadenken en kom met mijn antwoord, over hoe ik die denk te gaan berekenen.

Dat is toch gewoon een pull up weerstand, standaard neem ik daar 10K voor, maar ik begrijp sinds gisteravond dat hier meer achter zit dan ik dacht.

Ik ga eens googelen op collector weerstand en kijken wat er naar boven komt.

Doe de berekeningen eens met de weerstanden die Arco voorstelt 2x33k, dan zul je meer inzicht krijgen.

NB. die tabel is niet de ingangsstroom maar de ruststroom zonder iets aan de uitgang aangesloten, de 74LVxx serie is cmos en de max ingangsstroom Ii=5µA en daar moet je dus geen rekening mee houden.

[Bericht gewijzigd door MGP op 18 oktober 2019 10:30:57 (50%)]

LDmicro user.