Fig. 1
Circuitos desactualizados: Detectores de cruzamento de zero CA melhorados para Arduino.
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Um detector de cruzamento de zero é usado para gerar um pulso de sincronização relacionado com o ângulo de fase da tensão CA frequentemente usado em circuitos de controle de potência. A figura 1 mostra a relação de um pulso de cruzamento de zeros com uma onda sinusoidal. O pulso ocorre a 0, 180 e 360 graus.
Fig. 2
Fig. 2 mostra como usar um optoacoplador H11AA1 para gerar um pulso de nível TTL. Durante a maior parte do tempo a saída do foto transistor é BAIXA, excepto quando a tensão está perto de zero quando o colector se torna ALTA. Os emissores LED duplos do H11AA1 asseguram que ambos os meios-ciclos são utilizados.
Fig. 3
Fig mostra um optoacoplador mais comum como um 4N25, mas para usar ambos os meios-ciclos será necessária uma entrada de ponte de díodos.
Fig. 4
Fig. 4 mostra uma aplicação direta de um detector de cruzamento zero usando um micro-controlador Arduino para controlar a saída de energia para uma lâmpada. Esta variação ainda utiliza o H11AA1 mas pode ser ligado directamente a 120VAC. O esboço é mostrado abaixo.
A saída do H11AA1 é ligada ao Arduino DP2 para usar a sua interrupção interna INTR0. Quando o interruptor no DP4 é fechado é detectado um LOW e o programa liga a interrupção 0 ligando uma interrupção de rotina de serviço acon.
O ISR lê o valor do potenciómetro em AN0, divide por 4, depois calcula um atraso com base nesse valor. Quanto maior for o atraso (entre 200uSec. e 8,3mSec.) menor será a potência entregue à carga. O circuito funcionará como um dimmer da lâmpada.
Quando o interruptor é aberto a interrupção é desligada e a lâmpada se apaga. Veja as seguintes páginas relacionadas:
- Tutorial de Interrupções de Hardware para Arduino
- Triacs Básicos e SCRs
- Relés AC de Estado Sólido com Triacs
- Retificador de Silicone Activado com Luz (LASCR)
- Arduino AC Power Control Using Interrupts
- In Depth Look at AC Power Control with Arduino
/*Purpose: to detect zero crossing pulse at INT0 digital pin 2,which after delay switches on a triac. Power activate by external switch*/#define triacPulse 5#define SW 4#define aconLed 13int val;void setup() { pinMode(2, INPUT); digitalWrite(2, HIGH); // pull up pinMode(triacPulse, OUTPUT); pinMode(SW, INPUT); digitalWrite(SW, HIGH); pinMode(aconLed, OUTPUT); digitalWrite(aconLed, LOW); }void loop() { // check for SW closed if (!digitalRead(SW)) { // enable power attachInterrupt(0, acon, FALLING); // HV indicator on digitalWrite(aconLed, HIGH); } // end if else if (digitalRead(SW)) { detachInterrupt(0); // disable power // HV indicator off digitalWrite(aconLed, LOW); } // else } // end loop // begin ac int routine// delay() will not work!void acon() { delayMicroseconds((analogRead(0) * 7) + 200); // read AD1 digitalWrite(triacPulse, HIGH); delayMicroseconds(50); // delay 50 uSec on output pulse to turn on triac digitalWrite(triacPulse, LOW); }
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