マイクロコントローラーで停電を検出するにはどうすればよいですか？

次の電源構成があります：ACメイン-> UPS-> 24V電源-> 5V電圧レギュレータ-> PCB（マイクロコントローラー）。マイクロコントローラーで主電源の停電を検出するための最良のソリューションは何ですか？ACモーターの速度を制御できるように、ゼロ交差も検出する必要があります。

microcontroller power-supply ac zero-crossing

— m。アリン
ソース

主電源とマイクロコントローラーを適切に分離する必要がありますか？

はい、隔離する必要があります。大きな抵抗を介してマイクロコントローラのピンに主電源を

— 供給

m.Alinのコメントが2回支持されるのはなぜですか？彼はただもっと情報を提供しているだけです。あるいは、アップボッターは230Vからマイクロコントローラーのピンまでは決して行われないと思いますか、それは良い冗談だと思いますか？

— -stevenvh

マイクロコントローラに独自の電力を監視させ、電力がなくなったときに送信するようにします。

— オリンラスロップ

@OlinLathrop：それは、バッテリーが少なくなったときに警告を発し続けなければならないLEDを要求することで有名なプロダクトマネージャーです。

— 小石

回答:

ゼロクロスも必要なため、停電検出は事実上無料です。
最良の方法は、フォトカプラを使用してゼロ交差を検出することです。主抵抗を高抵抗抵抗を介してフォトカプラの入力に入れます。VishayのSFH6206には2つのLEDが逆並列に接続されているため、電源電圧の全サイクルで動作します。

ここに画像の説明を入力してください

入力電圧が十分に高い場合、出力トランジスタがオンになり、コレクタは低レベルになります。ただし、ゼロ交差付近では、入力電圧が低すぎて出力トランジスタをアクティブにできず、そのコレクタが高くプルされます。したがって、ゼロクロッシングごとに正のパルスを取得します。パルス幅はLEDの電流に依存します。デューティサイクルが10％（50Hzで1ms）を超えてもかまいません。実際のゼロ交差に関して対称になるため、正確なポイントはパルスの中央になります。

停電を検出するには、2.5半サイクルのタイムアウトで、ゼロ交差ごとにタイマーを（再）起動します。ベストプラクティスは、パルスに割り込みを生成させることです。電源が供給されている限り、タイマーは半サイクルごとに再起動され、タイムアウトすることはありません。ただし、停電時には、1サイクルよりも少し長くなるとタイムアウトになり、適切なアクションを実行できます。（タイムアウト値は2半サイクルよりも長いため、1つのゼロクロッシングでスパイクが発生してもパルスが欠落することで誤った警告が表示されることはありません。）ソフトウェアタイマー
を作成しても、コストはかかりませんが、LM555などの再トリガー可能な単安定マルチバイブレータ（MMV）も使用できます。

注：主電源の電圧と抵抗の種類によっては、高電圧により単一の抵抗がブレークダウンする可能性があるため、フォトカプラ用に2つの抵抗を直列に配置する必要があります。230V ACの場合、このために3つの1206抵抗を直列に使用しました。

Q＆Aタイム！（コメントから、これはあなたがもっとしたい場合のために余分です）

Q：フォトカプラの入力LEDは230Vで動作しますか？データシートには、順方向電圧が1.65Vであると記載されています。
A：一般的なダイオードのように、LEDの電圧は、供給電圧に関係なく、ほぼ一定です。必須の直列抵抗は、電源とLED電圧の電圧差を取ります。この質問に対する答えは、抵抗器の値を計算する方法を説明しています。極端な例：2V LED用の10000V電源。抵抗器の電圧：10000V-2V = 9 998V。20mAが必要ですか？それから抵抗器は $\frac{9 998V}{20mA}$ $\Omega$ $P = V \times I = 9 998V \times 20mA = 199.96W$ 、定格1 / 4Wよりもはるかに多く。したがって、電力に対処するには、800個の抵抗器も必要になります。OK、10kVは極端ですが、この例ではLEDに任意の電圧を使用できることを示しているため、230Vも可能です。それは、十分かつ適切なタイプの抵抗器を使用するだけの問題です。

$_P$

$P = V \times I = 230V_{RMS} \times 1mA = 230mW$ $-$ 電流伝達率）。

— スティーブン
ソース

@stevenvh逆電圧はLEDの寿命にどのように影響しますか？または、逆並列の2つのLEDはその問題を軽減しますか？

— マジェンコ

V = \frac{I}{R}

$V=\frac{I}{R}$

ここに質問と回答のQ＆Aの回答を統合しました。

— -stevenvh

@stevenvh、この答えはあまりにも詳細であり、あまりにも多くの例を網羅しているので、読むのではなく疲れて、ただ賛成しました。私はあなたが私が読んでいないことについて私に言っているトップにエグゼクティブサマリーを置くことを始める必要があります。：）

— Kortuk

@Kortuk-タイトルQ＆Aは、それらが「興味のある読者のための」追加情報であることを明確にしたと思いました:-)。興味のない質問をスキップできるように、各質問を強調表示します。

— stevenvh

この目的のために設計されたこのアイテム、MID400電力線モニターに出会いました。アプリケーションノートhttps://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-3007.pdfには、いくつかの使用シナリオに対応するための多くの回路提案が記載されています。

— AnalogGuy
ソース

これは、産業用オーブンのアップグレード中に解決策が少なすぎるという繰り返しのテーマでした。ほとんどのPLCは「AC入力」モジュールを使用します。私の観察では、ほとんどのEEはPLCを使用して設計せず、組み込みデバイスを構築します。成功した検索フレーズが見つかりました：control signal relay spdt slim 120v含める他の修飾子はDIN railしてSocket C。

automation名前にその言葉が含まれるあらゆる種類のビジネスには、デザインに役立つ製品や文献があります。

回路図

^{この回路のシミュレーション –を使用して作成された回路図 CircuitLab}

主電源電圧に合った入力コイルを持つリレーを選択します。100-120VACおよび200-240VAC用のコイルがあります。この例では、リレーの出力を「反転」して、デジタル入力が常にHIまたはLOに接続され、フローティング状態にならないようにしました。

上記の回路は、オーブンのセンサーを監視するために使用するものを表しています。 NOます。 115VACスイッチです。コンパクトな設計により密度が向上するため、「ターミナルブロックリレー」について学習します。

G4ファミリを介してopto22と呼ばれるベンダーからの高密度とリボンケーブルインターフェイスを備えたユニークな製品が市場に出回っています。提携も顧客もありません。このレベルの密度に達する他のソリューションは、PLC製品ラインとインターフェイスする独自設計です。

— クリス・K
ソース