Высокоточный обнаружитель ZCD на двух транзисторах

Многие устройства, которые используют напряжение 110/230 В се­ти переменного тока, требуют схе­му ZCD, например, для синхрониза­ции переключения различных нагру­зок.

Обнаружитель ZCD

Алжирский инженер-разработчик Д. Зогер б журнале Electronic Design предложил схему высокоточного обнаружителя момента прохождения напряжения через нуль в электросе­тях переменного тока. На рисунке показана схема простого обнару­жителя ZCD. Обнаружение прохожде­ния через нуль), построенного на двух транзисторах.

Сетевое напряжение 220 В пода­ется непосредственно на простой однополупериодный выпрямитель, состоящий из элементов C1, С2, D1,D2, и R1 для формирования напряже­ния питания транзисторов обнаружи­теля ZCD. Схема обнаружителя по­строена на двух транзисторах ВС549В. Q2 и Q1; недорогие, слабо­сигнальные транзисторы с низким уровнем шумов и максимальным напряжением сети 230 В необходимо уменьшить до 30 В (если использовать более мощные транзисторы ВС546, то напряжение сети необходимо уменьшать с 230 В до 80 В! Та­ким образом, коэффициент делителя напря­жения — 30 В/230 В = 13,4, %, и значения ре­зисторов делителя — R2 / (R3+R2)= 1 3,4/100, или R-=6,46 х R2. Сопротивления резисторов  R2 и R1 должны быть достаточно высоки для ограничения тока. Нормированное значе­ние сопротивления резистора R3 — 820 кОм.

Это означаем что сопротивление резисто­ра R2 будет ровно: 820 кОм /6,46 = 126,9кОм или 120 кОм, самый близкий резистор со стандартным значением. С этими значе­ниями транзистор Q2, может блокировать напряжение 230 В х R2 / (R2+R3) — 29,3 В, которое является меньшим, чем макси­мально допустимое 30 В.

Во время положительной полуволны переменного напряжения на базе Q1 по­вышается напряжение до около 0,6 В, пройдя через резистор R4. Транзистор Q2 дейст­вует как простой диод, и когда напряже­ние выше 0 В, транзистор Q2 оказывает­ся обратносмещенным. Таким образом, на коллекторе или базе транзистора Q2, который соединен с базой транзистора Q1, поддерживается напряжение 0,6 В. Транзистор Q2 находится в насыщении вовремя положительной полуволны напря­жения, и на его выходе низкий уровень напряжения.

Во время отрицательной полуволны, когда переменное напряжение ниже ну­ля, ток течет через транзистор Q2. Сле­довательно, на базе транзистора Q1, ко­торая соединена с коллектором транзи­стора Q2, напряжение меньше чем 0,6 В,что приводит к закрытию транзистора Q 1 и установлению на выходе высокого уров­ня напряжения.

Таким образом транзистор Q1 пере­ключается в моменты обнаружения ZCD, а транзистор работает как диод, для блокирования положительного цикла пе­ременного тока.

Так как напряжение на базе транзисто­ра О1 может достигнуть уровня около -30 В под действием транзистора Q2, в схему добавлен ограничительный диод D3 для защиты перехода транзистора Q1. от напряжения ниже чем -1 В.

Метки: , , , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic