Nou dan. De afgelopen twee dagen weer een leuk simulatie projectje gehad om me mee bezig te houden. Wat is het plan?
Een uC gestuurde 0-doorgangsschakelaar die op de 0-doorgang een lichtnet relais stuurt (en daarmee ringkern trafo's van enkele honderden watts inschakelt).
De aansturing is een stand-by aansturing. Ik heb dus altijd Vcc (trafo+brugcell+elco+3.3v-switchertje) voorhanden zolang de stekker in het stopcontact zit.
Ik kwam al gauw die app-note van Atmel tegen (2 1M weerstanden in 'serie' met de AVR om de nuldoorgangen op te pakken. Probleem alleen met dit schakelingetje is dus dat de AVR niet galvanisch gescheiden is. Dus dat moet anders. De Vcc voor die AVR zou dan direct van het lichtnet moeten komen. Dat leek niet al te lastig totdat..
Ik wilde toepassen wat ik onlangs gelezen had, die nieuwe EU regelgeving dat een stand-by apparaat niet meer dan 1W vermogen mag opnemen zonder LED en niet meer dan 2W met indicatie LED. Dus, mijn hoofddoel was proberen het 240V deel van de schakeling zo zuinig mogelijk te maken.
Om van 240V een nette stabiele 3.3V te maken die een paar mA kan leveren zonder een transformator en ruim onder de 1W totaal te zitten viel niet mee. Nou eigenlijk.. dat kreeg ik niet voor elkaar. Ook doodzonde om (in verhouding) bijna 98% weg te stoken om direct vanuit het lichtnet een uC te voeden.
Nou.. 1+1+1=3. Wat was de uiteindelijke eis geworden?
-AVR moet gewoon gevoed worden met de 'always-on' Vcc uit de switcher en dus volledig galvanisch gescheiden zijn.
-0-doorgang puls moet een bekende voorsprong (in tijd) op de daadwerkelijke 0-doorgang hebben.
-0-doorgang circuit mag in verhouding tot die 1W max stand-by regelgeving niet noemenswaardig veel vermogen verstoken.
Om eeen verhaal dat een boekwerk begint te worden, kort te maken; na een avond of 2 in de sim lopen testen en uitdenken hoe ik nou al die items kon oplossen en dat is gelukt!
Met onderstaand schema:
0-doorgangsdetector met ~50mW verbruik
Alle onderdelen en hun waardes hebben een reden. Ik moet zeggen dat het concept van de werking erg leuk is, in acht nemend al die limieten die ik mijzelf en de schakeling gesteld had. Ik zal straks wel de scoop plots even posten en kort toelichten.
Al met al is dit met relatief weinig onderdelen een erg zuinige en naukeurige 0-doorgangsdetector geworden die galvanisch gescheiden is van je digitale logica
P.S. de IRF9620 fet is een beetje grof bemeten, TO-220. Maar hij heeft de juiste Vgon van -3.3v (mag ietsje meer/minder zijn). Dus deze kan nog worden vervangen door een kleinere fet die een 50mA piek kan hebben met ~ -3.3v Vgon.
En natuurlijk, op- en aanmerkingen welkom