PIC Zero Crossing Detector Circuit, Detector por cruzamento de zero da corrente.

[Lucas Pereira de Souza]

Galera recentemente eu fiz um circuito de detector por zero da tensão, funcionou que e uma maravilha, entre tanto, eu também preciso detectar a passagem por zero da corrente para saber a defasagem da corrente em relação a tensão, gostaria de algumas dicas para desenvolver um circuito.

[aphawk]

Uma ideia é usar um ACS712 de acordo com a sua corrente máxima.

 

A tensão de saída na ausência de corrente é de 2,5 volts. Mas pode variar um pouquinho com a temperatura ou de um componente para outro, então eu faria o seguinte :

 

Montaria um circuito de duplo detector de janela, com um trimpot de ajuste, assim caso a tensão de saída esteja entre 2,45 e 2,55 ( por exemplo, claro ) teria um sinal na saída, e caso estivesse fora desses valores, não teria sinal.

 

O detetor de janela desse tipo você faz com um LM339.

 

Ou pode fazer tudo com microcontrolador também :

 

 

Paulo

[Lucas Pereira de Souza]

Muito obrigado jovem, consegui medir o zero da corrente ficou perfeito deu certinho, sua dica foi preciosa muito obrigado mesmo, a diferença e que eu não usei o acs712 eu utilizei um stc013. O objetivo era fazer um sistema para chavear banco de capacitores, vejam o detector de zero da  corrente:

[aphawk]

Em 13/03/2018 às 13:00, Lucas Pereira de Souza disse:

Muito obrigado jovem, consegui medir o zero da corrente ficou perfeito

Eu é que agradeço pelo “jovem”   !

 

Paulo

[Ludelopes]

Em 13/03/2018 às 13:00, Lucas Pereira de Souza disse:

Muito obrigado jovem, consegui medir o zero da corrente ficou perfeito deu certinho, sua dica foi preciosa muito obrigado mesmo, a diferença e que eu não usei o acs712 eu utilizei um stc013. O objetivo era fazer um sistema para chavear banco de capacitores, vejam o detector de zero da  corrente:

Boa tarde

 

Estou fazendo um projeto de um medidor de potencia, e estou com dificuldade no circuito do zero crossing, o seu circuito foi somente isso? voce chegou a utilizar mais alguma coisa?

 

Desde ja muito obrigado

 

[aphawk]

@Ludelopes ,

 

A maioria dos circuitos de zero crossing que trabalham acionando um transistor possuem um pequeno delay que pode chegar a um erro aproximado de 15  graus, ou seja, pode detectar o instante errado em relação ao verdadeiro instante em que a tensão atinge 0 volts. Isto ocorre por causa de a tensão ter de subir bastante para fazer o transistor conduzir.

 

Alguns projetos tem uma adaptação no software, isto é, usam interrupção por transição, e eles medem a largura do pulso produzido, e determinam qual o tempo correto, dividindo esse tempo por 2 e usando um timer para gerar em sua saída uma outra interrupção com o instante mais preciso ( em teoria esse será mesmo o instante real da passagem por zero )

 

Usando um sensor de corrente do tipo que eu usei ou outro parecido basta colocar um pequeno circuito detector de janela de tensão na sua saída, usando comparadores, é algo bem mais barato do que usar um transformador redutor de, por exemplo, 110v para 12V e o resto dos componentes, e conseguirá um erro menor.

 

O circuito que o colega utilizou teve um erro muito maior, pois ele utilizou um transformador de corrente para isso, mas serviu para o objetivo dele.

 

Para você ter uma ideia do erro :

 

https://www.luisllamas.es/arduino-sensor-corriente-sct-013/

 

Repare que esses sensores entregam em sua saída uma tensão máxima de 1 V Rms quando a corrente estiver no máximo, o que significa uma tensão de pico de cerca de 1,41 Volts.

 

Para que o transistor conduza, a tensão tem de ser em torno de 0,7 Volts, e como sabemos que a forma de onda é senoidal, dá para calcular o instante em que ocorre essa tensão :

 

y = 1,41 x sen(wt)    =>   sen ( wt ) = 0,7/1,41 = 29,7 graus !

 

É um erro enorme para um detector de passagem por zero, pois esse zero ocorre a cada 180 graus, e é um erro de 100 x 29,7 / 180 =  16,5 % !

 

E isso supondo que a corrente será sempre a máxima possível. Se a corrente for cerca da metade, esse circuito nem irá funcionar !

 

Dependendo do tipo de carga que seu circuito precisa detectar, isso pode piorar muito.

 

 

Por isso que falo que existem circuitos mais precisos do que esse que você está interessado.

 

Veja este aqui por exemplo :

 

 

Se for utilizar em 110V, o resistor tem de ter o valor de 1,8 K , e a potência tem de ser de no mínimo 7 watts ! Use um de 10 Watts.

 

Se preferir, use um transformador redutor, por exemplo um de 110V para 24V . Reduza o resistor de acordo, para o valor de 360 ohms, com a dissipação de 2 Watts .

 

Esse opto vai funcionar quando a corrente no Led atingir cerca de 0,6 mA . A tensão sobre o Led será nesse instante de cerca de 0,9 Volts. Sobre o resistor, será de 0,0006 x 1800 = 1,08 V . Mais a queda sobre dois diodos na ponte retificadora, cerca de 2 x 0,7 v , tudo chega a 0,9 + 1,08 + 1,4 = 3,38 Volts.

 

Vamos arredondar para 3,4 Volts e estimar o nosso erro em graus :

 

V = 155,1 X sen(wt)  ==>    sen( wt ) = 3,4/155,1    o que resulta wt = 1,25 graus !

 

Repare que terá um erro menor do que 1% apenas, o que é muito bom ! O inconveniente é que esse resistor irá esquentar e consumir cerca de 7 Watts a todo instante.

 

Se preferir, use um transformador redutor, por exemplo um de 110V para 24V . Reduza o resistor de acordo, para o valor de 360 ohms, com a dissipação de 2 Watts . O erro percentual irá aumentar, mas ainda será menor do que 2,5%. Na verdade, será maior devido à defasagem introduzida pelo próprio transformador redutor, mas fica abaixo dos 10% de erro.

 

 

Existem várias técnicas mais profissionais, com Ci'S especiais para esse tipo de aplicação.

 

 

 

Paulo

[CLEUBER]

@aphawk Paulo sua explicação nesse post é top demais !

 

Estou ainda estudando meu projeto e na verdade me confundi quando me perguntou sobre o circuito, estou utilizando um 4n25 e na saída dele está entrando no 4093 CMOS.