Ich entwerfe ein System, bei dem ich wissen muss, ob an einem bestimmten Kabel 120 VAC anliegen oder nicht.
Das System stimmt mit einem Kraftstoffpumpensystem überein, und ich muss prüfen, ob die Pumpe Strom bekommt oder nicht, wenn nicht, eine Warnung ausgeben, dass der Notausschalter gedrückt wurde.
Die Leitung kann entweder 0 V (offen), 0 A bei 120 VAC Strom (Pumpe mit Strom versorgt, aber nicht in Betrieb) oder 8 A bei 120 VAC (Pumpe mit Strom versorgt und in Betrieb) sein.
Ich muss wirklich nur feststellen, ob 120 VAC vorhanden sind oder nicht.
Ich habe mehrere Quellen gefunden, die sagen, dass ich einen OptoIsolator verwenden könnte , würde das ausreichen?
Und wie würde man es verdrahten? Ist es so einfach wie 120 VAC Eingang, 5 V Ausgang? Oder gibt es zusätzliche Schaltungen, die ich benötige?
Ein Optokoppler ist angemessen, aber nein, Sie schließen nicht einfach 120 V an einen an. Der Eingang eines Optokopplers ist nur eine LED oder manchmal zwei LEDs parallel mit entgegengesetzter Polarität. Die LED emittiert normalerweise IR, fällt also um 1,2 V ab und kann vielleicht bis zu einigen 10 mA verarbeiten. Der Ausgang ist normalerweise nur ein Fototransistor, der Strom durchfließen lässt, wenn er Licht von der LED empfängt.
Da es sich bei dieser Leistung um eine Niederfrequenz handelt, benötigen Sie keinen schnellen Betrieb und können relativ wenig Durchlassstrom verbrauchen. Nehmen wir an, 2 mA Spitze durch die LED reichen aus. Sie können leicht Optos finden, die ein Stromübertragungsverhältnis (wie viel Strom der Ausgangstransistor durchlassen kann, dividiert durch wie viel Strom Sie durch die LED fließen) von 1 oder mehr haben. Das bedeutet, dass der Ausgangstransistor, der zwischen Masse und einem 10-kΩ-Pullup angeschlossen ist, ein ausreichend gutes digitales Signal erzeugt.
Die Spitzenspannung einer 120-V-RMS-Sinuswelle beträgt 170 V. Ein 82-kΩ-Widerstand in Reihe mit der LED leuchtet in diesem Fall gut genug. Es sollte auch für mindestens 200 V ausgelegt sein. Die LED kann nicht mit 170 V in Rückwärtsrichtung umgehen, sodass Sie eine gewöhnliche Diode, die für die Spannung ausgelegt ist, in Reihe damit schalten können, z. B. eine 1N4004. Das verringert auch die Verlustleistung im Widerstand, da er nur die Hälfte der Zeit leitet. In diesem Beispiel verbraucht der Widerstand nur 90 mW mit der Diode in Reihe. Der begrenzende Faktor für den Widerstand ist seine Spannungsabstandsfähigkeit.
Es gibt verschiedene Tricks, um den Stromverbrauch zu reduzieren, wie z. B. die Verwendung eines kapazitiven Spannungsteilers vor dem Widerstand. Wenn 90 mW in Ordnung sind, würde ich nur den Widerstand und die Diode verwenden.
Optoisolatoren haben unterschiedliche Sicherheitsbewertungen in Bezug auf die Isolationsspannung. Wenn der Überwachungsschaltkreis von einer Person berührt werden könnte, benötigen Sie einen Optokoppler, der eine Isolation von mindestens 3750 V (vorzugsweise 5000 V) bietet, um das Netz sicher vom Benutzer zu trennen.
Was die Erkennung des Wechselstroms angeht, ist der Eingang eines Optoisolators im Allgemeinen eine unipolare Fotodiode. Sie müssen sicherstellen, dass die von Ihnen überwachte Wellenform die Nennspannung und den Nennstrom der Diode nicht überschreitet. (10 mA ist im Allgemeinen für die meisten Optos "sicher".) Sie können es nicht "einfach an den Wechselstrom anschließen".
Sie könnten den am Trennschalter vorbeikommenden Wechselstrom gleichrichten, ihn mit Widerständen auf einen sicheren Strom skalieren, ihn der Fotodiode zuführen und die vom isolierten Fototransistor erzeugte Impulsfolge überwachen, oder Sie könnten einige Kondensatoren hinzufügen und daraus einen Gleichstrompegel machen. Führen Sie das dem Opto zu und überwachen Sie den Fototransistor auf Ein / Aus.
Verwenden Sie einfach ein 120-VAC-Relais und überwachen Sie die N / O- oder N / C-Pins am Relais.
Sie könnten einen Optoisolator über die Stromleitung verwenden und am Ende eine sehr billige Lösung für < 1 US-Dollar erhalten. Eine sehr einfache Möglichkeit, dies zu tun, ohne sich auf die Details von Optos, geeigneten Widerständen, möglicherweise Gleichrichtung und Filterung einzulassen, besteht darin, eine handelsübliche Wandwarze zu kaufen, die 120 VAC aufnimmt und 5 VDC ausgibt. Sollte ungefähr 5 $ kosten und es wird sofort (+/- etwa eine Sekunde, bis sich seine internen Kondensatoren entladen) anzeigen, ob Sie Strom auf der Leitung haben oder nicht. Stattdessen kann auch ein 120-VAC-Relais verwendet werden. Beides ist wahrscheinlich einfacher als der Aufbau einer Optoisolatorschaltung.
Nun, Sie sagen nicht, wie Sie dieses Signal erkennen wollen. Ist es ein Eingang zu einem Mikrocontroller, einem Arduino (oder ähnlichem) oder leuchtet einfach eine LED auf?
Der Opto-Isolator ist die richtige Lösung für Ihren Zweck, da ich sehe, dass es sich um eine Wechselstromversorgung von 120 V handelt. Ich schlage vor, einen Brückengleichrichter zu verwenden, der Ihnen eine Art pulsierenden Gleichstrom liefert, den Sie einfach als Widerstand für den Spannungsabfall verwenden und anschließen zu billigen Optokopplern von Vishay oder Farichild. Die Transistorseite des Optokopplers wird mit der unteren Stromversorgung verbunden, auf der Ihre Platine läuft, und überwacht sie. Sie erhalten ein Hoch, wenn 120 VAC vorhanden sind, und ein Niedrig, wenn 120 VAC nicht vorhanden sind.
Herr Hardy