Детектор "нуля"
 
Главная... → Детектор "нуля"
Детектор "нуля"

Детектор "нуля"

Предлагаемое устройство выдает короткие импульсы (0,3-1 мс) относительно нуля (перехода через ноль) синусоиды сетевого напряжения. Выход схемы гальванически отделен от сети. Устройство можно использовать для синхронизации силовых тиристорных блоков, в качестве генератора частоты 100 Гц (50 Гц), для быстрого определения пропадания сетевого напряжения и т.д. Оно также позволяет формировать импульс, начинающийся в начале фазы (детектор фазы).
Детектор "нуля"

Схема устройства приведена на рис.1. Резистор R1 ограничивает потребляемый ток на уровне 3 мА. Наличие этого высокоомного резистора вместе со стабилитроном VD7 дает возможность использовать в схеме низковольтные конденсаторы, диоды и транзисторы. Диодный мост VD1...VD4 преобразует переменное напряжение в однополярное, пульсирующее. Через диод VD5 это напряжение подается в цепь питания схемы, стабилитрон VD7 ограничивает напряжение, а конденсатор С2 сглаживает пульсации. Емкость конденсатора С2 в цепи питания выбрана большой (22 мкФ) при работе устройства в качестве детектора фазы (иначе будет "размыт" импульс вверху). Если крутизна импульса не критична, а также в схеме детектора нуля, емкость С2 можно уменьшать до 0,22 мкФ. При указанной емкости С2 время между включением устройства в сеть и появлением первого импульса составляет около 150...200 мс.
Одновременно пульсирующее напряжение через резистор R2 подается на базу транзистора VT1, периодически открывая его, и на коплекторе VT1 (в точке ХЗ) появляются короткие импульсы длительностью 0,2...0,3 мс. При варианте детектора нуля между точками ХЗ и Х4 включается перемычка Тогда резисторы R4 и R5 включены паралельно, а транзистор VT2 отключен. Прямоугольные импульсы через разделительный конденсатор С1 поступают на базу составного транзистора VT3-VT4. Так как импульсы на коллекторе VT1 короткие, конденсатор С1 не успевает зарядиться полностью, и при указанной емкости ограничения длины импульса не происходит. Конденсатор С1 разряжается через диод VD6 при спаде импульса.
Составной транзистор, открываясь на 0,2...0,3 мс, включает сяетодиод оптрона VU1. Ток через светодиод выбран примерно 12...15 мА. Светодиод коммутирует фототранзистор, с которого снимается выходной сигнал, гальванически развязанный от сети. На контакты Х9 и Х8 подается напряжение питания (5 ..10 В) от схемы, где используется сигнал детектора. В этом случае фототранзистор включен по схемессбщим коллектором, выходом служит контакт Х7 (Вых. 1). При сопротивлении R7 100 Юм выходные импульсы имеют пологие фронты и длительность около 1 мс. а при сопротивлении 10 кОм — 0,3 мс с крутыми фронтами. При необходимости иметь инвертированный сигнал"+" питания подают на контакт Х6,"-" — на Х7. резистор R7 включают между Х6 и Х9, а сигнал снимают с вывода Х9 (Вых.0).
В варианте детектора фазы перемычку устанавливают между контактами ХЗ и Х5. Импульсы с коллектора VT1 подаются на базу VT2. На его коллекторе сигнал инвертируется, т.е. отсутствует в течение 0,2.-0.3 мс. Через С1 импульсы с коллектора VT2 поступают, как и в предыдущем вари-анте. на составной транзистор VT3-VT4. Временные диаграммы работы устройства для обоих вариантов показаны на рис.2.
В устройстве можно применить любые маломощные низковольтные транзисторы и диоды. Стабилитрон — с напряжением стабилизации 9. ..15 В Тип оптрона также не критичен — любой с необходимым напряжением изоляции (не менее 300 В). Номиналы резисторов не критичны (47. .200 кОм), но при уменьшении со-противления R1 увеличивается его рассеиваемая мощность, что необходимо учитывать. Ток потреблен и я Устройства — около 2 мА, но его можно снизить, увеличив сопротивление R1. Детектор собран на печатной плате, чертеж которой изображен на рис.3.
Детектор "нуля"

В.Хвостик,
с.Царедаровка Харьковской обл. E-mail: xw33@mail.ru


Комментарии..

    Комментариев нет..
Тип комментария
Имя *
Email

Введите проверочный код *