Detecçao de passagem por zero.

[test man*~]

Boa noite galera, Estou querendo montar um Dimmer com PIC MOC e TRIAC, mas estou precisando de alguma coisa que gere um pulso, quando a senoide passar por zero, para assim fazer a sincronizaçao, alguem ai tem alguma dica ou circuito que faça isso? Desde ja agradeço a ajuda.

[Felipe Electronic]

Bom pelo que me parece se estar a usar MOC então seu circuito é isolado da rede elétrica certo?

Então teras de usar um pequeno transformador , retificar a senoide, e cada vez que ela chegar a zero você envia um pulso para seu MCU, veja a figura abaixo:

http://freecircuitdiagram.com/wp-content/uploads/2008/09/single_supply_zero_crossing_detector.gif

A saida retificada você liga nesse cara ai.

duvidas pergunte!

Abs.

[test man*~]

Bom pelo que me parece se estar a usar MOC então seu circuito é isolado da rede elétrica certo?

Então teras de usar um pequeno transformador , retificar a senoide, e cada vez que ela chegar a zero você envia um pulso para seu MCU

Abs.

Primeiramente muito obrigado pela ajuda cara, se puder esclarecer essa duvida ficarei mais grato ainda. Analisando o circuito nao consegui entede-lo perfeitamente, voce disse pra retificar a senoide para alimentar o AO certo? E pegar a senoide antes da retificaçao e colocar na entrada Vin do circuito? Assim sempre que passar por zero o circuito gera um pulso para o uc, é isso? E com esses valores de conponentes o pulso sera de 5 Volts?

Muito obrigado ai Filipi.

[Felipe Electronic]

Seguinte, você deve retificar a senoide, para rebater o semiciclo negativo pra cima do 0, ai você tera um sinal pulsante como o da figura:

http://www.cis.udel.edu/~portnoi/images/retificador-onda-completa/Image227.gif

TOda a vez que esse sinal chegar a zero, sera aproximadamente igual o instante de quando a senoinde da rede também passa, então sera gerado um pulso de saida TTL (5V) que você pode gerar uma interrupção externa e a partir dai começar a contar o tempo ate disparar o tiristor.

Duvidas fique a vontade.

Abs.

[jorgeletronico]

fiz um dimmer,com mcu,se for para chuveiro posso te passar o esquema

[oceano]

nao sei o que pretende mas os moc30xx ja tem detecçao por zero , veja o manual

se alem deste precisar outo sinal extra pode sempre usar outro para gerar esse sinal

[Felipe Electronic]

nao sei o que pretende mas os moc30xx ja tem detecçao por zero , veja o manual

se alem deste precisar outo sinal extra pode sempre usar outro para gerar esse sinal

Fica aqui uma duvida, ja pensei em usar um moc da vida para fazer a detecção da passagem por zero, no caso acionar o fotodiodo e monitorar o acionamento do drive, no momento da borda seria identificado como zero cross e a partir dai iniciar a contagem.Mas isso é outra história.

Não são todos os moc30xx que tem zero crossing sensor, a familia 3021 a 3023 são do tipo random phase, ou seja podem ser disparados em qqr ponto da senoide:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/5039/MOTOROLA/MOC3021.html

Os que possuem zcs são os moc3042 / 3063 e ainda assim tem um problema, só disparam no zero(ou proximo dele) ou seja em qqr outro ponto da senoide a bagaça nao dispara tornando - o inviavel para aplicar em um dimmer que é o que ue o test man precisa:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/5040/MOTOROLA/MOC3042.html

No proprio datasheet fala que a bagaça ai com zcs interno serve como rele de estado sólido enquanto para o 3021 o datasheet cita aplicação como dimmers.

Dai a necessidade de um circuito zero cross externo para monitorar a passagem por zero em seguida o mcu pode contar o tempo dentro do semiciclo e disparar via o moc3021 (que é ramdom phase) em qqr ponto da senoide, tornando possivel a dimmerização.

Um outro circuito zcs simples é esse:

Abs.

[test man*~]

Muito obrigado pela ajuda Filipi, e se você quiser me passar o circuito Jorge, eu ficarei grato, pois servirá como exemplo pra mim...

Muito obrigado pela ajuda de todos.

[oceano]

Felipe_Eletronic o pedido nao foi um dimmer que disparasse em qualquer ponto mas sim o que esta abaixo

um moc faz isso independentemente de usar outro para fazer o disparo do triac

e nem precisa de tansformador

mas o test man*~ ja tem as ideias e fara como achar melhor

Boa noite galera, Estou querendo montar um Dimmer com PIC MOC e TRIAC, mas estou precisando de alguma coisa que gere um pulso, quando a senoide passar por zero, para assim fazer a sincronizaçao , alguem ai tem alguma dica ou circuito que faça isso? Desde ja agradeço a ajuda.

[test man*~]

So mais uma duvida filipi, o transformador pode ser 12 + 12 VCA no secundario?

[Felipe Electronic]

Felipe_Eletronic o pedido nao foi um dimmer que disparasse em qualquer ponto mas sim o que esta abaixo

Sim é um dimmer ao qual o disparo é em qualquer ponto da senoide, a passagem por zero serve apenas para determinar o ponto inicial da contagem dentro de um semiciclo, ou seja pode - se atrasar o disparo do tiristor, logo o disparo nao sera feito apenas no zero (o proximo dele), mas em outros pontros a ser definido pelo usuario, a função do zcs é apenas dizer ao mcu "começe a contar o tempo a partir daqui", ja os moc com zcs nao permitem tal coisa, pois seu disparo só feito no zero (ou proximo dele).

test man,

sim pode utilizar sem problemas, no maximo o resistor de 4k7 pode precisar de leves alterações, mas se ele nao esquentar então pode mante lo.

Abs.

[DenisAlberto]

Sim é um dimmer ao qual o disparo é em qualquer ponto da senoide, a passagem por zero serve apenas para determinar o ponto inicial da contagem dentro de um semiciclo, ou seja pode - se atrasar o disparo do tiristor, logo o disparo nao sera feito apenas no zero (o proximo dele), mas em outros pontros a ser definido pelo usuario, a função do zcs é apenas dizer ao mcu "começe a contar o tempo a partir daqui", ja os moc com zcs nao permitem tal coisa, pois seu disparo só feito no zero (ou proximo dele).

Abs.

Olá,

Bem se o amigo quer fazer um dimmer com o microcontrolador, interrupções e etc.. seria interessante ao invés dele picotar a senóide, apenas inibir alguns semi ciclos para minimizar os efeitos de rf e interferencias na rede que esse processo causa.

abraço!!

[aphawk]

Procure aqui no Fórum por outros posts, este assunto já foi explicado e discutido até mais do que deveria...... e tome cuidado com as técnicas de deteção de passagem por zero, pois se voce for utilizar este tempo para acionar uma carga grande, pode ser gerada uma corrente bem grande quando não deveria ter corrente alguma.... o erro de fase desses circuitos comuns de deteção pode ser maior do que 10 graus em relação ao zero real, ou seja, em aplicações de 110 volts, pode ter tensão de 19 volts no instante da comutação, e isso gera picos enormes de corrente, com posterior geração de ruídos.

Como sempre, sugiro que façam as contas ao inverso e vejam em qual instante da senóide que o circuito vai acionar.

Paulo

[Felipe Electronic]

O mestre Paulo citou um ponto importante -> erro de fase, essa coisa ai é um verdadeiro problema e pode causar efeitos desastrosos, também vale lembrar que um tiristor NUNCA vai conduzir no zero, devemos lembrar que como todo tiristor (SCR,TRIAC) ele precisa de uma corrente de disparo e uma corrente minima entre seus terminais principais (holding current) para manter o efeito do latch ou seja travar ate o final do semiciclo, logo a comutação no zero é praticamente impossivel e mais ela se distancia a medida que a carga é pequena.

Uma forma interessante de dimensionar o ponto exato de disparo de um tiristor é verificar a corrente de disparo e a de holding e usar as funções senoidais de tensão e corrente para chegar ao instante exato do disparo. Usando esse metodo cheguei a excelentes resultados pois:

- Tenho o exato valor instante de disparo do triac, assim como o valor que a tensão e a corrente terao nesse instante, logo da pra ter uma ideia dos ruidos gerados e como amenizar;

- Não preciso manter a porta do PIC acionada mandando corrente pro gate do triac, mas uso apenas um pulso para disparo e aproveito do efeito latch do triac;

- Fica mais fácil redimensionar os circuitos, alem de conhecer o erro de fase.

Em alguns testes que fiz com um osciloscopio (tenho um agilent aqui na bancada), usando aquele circuito de zerocross com retificador e transistor vi que o zero da senoide ocorre na borda de descida do pulso gerado pelo circuito detecctor, e mais o tempo desse pulso é de 206uS (claro que esse valor vai variar de outros fatores como o transistor eu usei um 2n2222).

As formulas abaixo serão de grande ajuda:

V(t) = VP.Sen(w.t) onde VP = Vrms.(2^1/2), logo para acharmos o tempo em função das tensões:

t(v) = arcsen (V(t)/VP) / W onde W = 2.PI.f

O mesmo vale para a corrente:

I(t) = IP.Sen (W.t) onde IP = Irms.(2^1/2) , e onde Irms = P/Vrms

isolando t em função de I:

t(I) = arcsen (I(t)/IP)/W

Espero que ajude - os!

Abs.

[aphawk]

Hahahahah caramba, Mestre Felipe !!!!!! Acho que vou arrumar uma boquinha aqui no Clube do Hardware , para ficar traduzindo os seus conceitos de Engenharia para a linguagem nossa do dia a dia ! Senão vamos acabar espantando a turma !!!!!

Gostei dessa, me fêz voltar uns 29 anos :

V(t) = VP.Sen(w.t) onde VP = Vrms.(2^1/2), logo para acharmos o tempo em função das tensões:

t(v) = arcsen (V(t)/VP) / W onde W = 2.PI.f

O mesmo vale para a corrente:

I(t) = IP.Sen (W.t) onde IP = Irms.(2^1/2) , e onde Irms = P/Vrms

isolando t em função de I:

t(I) = arcsen (I(t)/IP)/W

Espero que ajude - os! ( SIC )

Pessoal, o que o Mestre Felipe escreveu são as fórmulas que são utilizadas para saber o instante exato de acionamento, para obter uma determinada tensão ( ou corrente ) sobre uma carga resistiva. Também podemos utilizar fórmulas semelhantes para entregar a potência EXATA que queremos para uma determinada carga !

Mestre Felipe, me diz uma coisa que eu não consegui perceber nesse circuito : qual a tensão de entrada AC e qual a tensão de saída desse transformador ?????? Fiquei curioso com o seu resultado obtido em bancada, pelo que voce falou o erro de fase foi mínimo !

Bons cálculos e montagens para todos !

Paulo ( tradutor do Formulês para o Pratiquês !!!! )

[Felipe Electronic]

Mestre Paulo, obrigado por traduzir, como o nivel do pessoal aqui ta cada vez mais alto estou ate esquecendo de certas boas praticas de passar tudo para um nivel maiis ha...coloqual

enfim, com o formulário acima consegui obter os valores exatos dos tempos de disparo e valor de tensão da rede no momento do mesmo, a partir dai tive que trabalhar com o osciloscopio, usando os dois canais e sobrepondo com o maximo de precisao que tinha disponivel para verificar o exato instante do zero real da senoide, o bom é que nessa brincadeira consegui levantar o tempo do pulso de saida do circuito de zerocross, que me permitiu construir uma rotina de delay precisa, como ja citei 206uS usando um transformador com secundário de 9+9 e diodos 1n4148 em onda completa com tomada centra e transistor 2n2222, fiz o teste com potencias baixas para simular um circuito aberto (cerca de 1W) ate uns trens mais parrudos (até 10KW) usando os modulos tiristores da semikron (os SKKT da vida) o resultado foi bom, mas percebi que o erro de fase aumenta a medida que a carga diminui ou seja quando o circuito se aproxima de aberto, fora que a a forma de onda no disparo vai ficando beem feinha e distorcida, a junção do gate chega a dissipar potencia por um tempo considerável.

Estou testando atualmente um circuito de zerocross usando o modulo IOC do PIC e amostrando a senoide diretamente pela rede, a grande vantagem é que o circuito não passa por nenhum retificador reduzindo o erro de fase por esse fator, agora resta saber se a latencia da interrupção gerada pelo IOC nao introduz erro.

Quando eu terminar posto os resultados.

Abraço pessoal!

[aphawk]

Boa essa de coloquial !

Felipe, eu também já tive esse problema de cargas pequenas, pois usava tiristores de 100 A , e quando a carga era bem pequena o erro era bem grande... a solução foi evitar cargas pequenas !!!!

Quem sabe se voce realimentar essa tensão, tipo detetar o erro lendo a tensão sobre o tiristor ( tipo quase zero se ele acionou ou muito maior se está desligado, claro que isolando ... ) e corrigir ele na próxima senóide diminuindo o tempo usando o clock do circuito para prever o instante exato, que nos dá uma excelente precisão para o próximo ciclo da senóide, e ir agindo assim, corretiva - preditivamente, não dá para corrigir ?

Deixo a bucha para voce, meu amigo, estou velho demais para isso !!!!

Quanto a amostrar direto da rede, é a solução que mais vejo aplicada no site da Microchip.... mas tem o problema de ligar o circuito direto na rede, que pode ser fatal !

Aquele circuito que voce postou, se usar um transformador de tensão maior, por exemplo, 35 + 35 volts no secundário, diminui bastante o erro de fase, e se usarmos diodos de baixa queda de tensão deve diminuir ainda mais. Pelas contas que eu fiz no ano passado, acho que esse erro fica menor do que 3 graus. Mas só mesmo na bancada dá para ter certeza.

Ah, e se usarmos a interrupt pela subida do pulso ( ou a descida.... ) para sinalizar o momento do zero , não importa a largura do pulso, poderemos ter um controle de potência até uns 95%. Pelo menos essa é a teoria.... vamos ver se a prática também diz isto !

Valeu pelas informações !

Paulo