Raspberry Piで220 VACを検出

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ライトがオンかオフかを確認する簡単なデバイスを作成したいと思います。回路図をいくつか見つけましたが、安全であることを確認する必要があります。

私の問題は、これをよく理解していないことです。PS2501は最大80Vで動作する可能性があるので、220 VACに安全に接続するにはどうすればよいですか？ここで電圧を制限する抵抗はどれですか？コンデンサとダイオード（D1、C1）を追加する必要があるのはなぜですか？

私はこの分野の初心者なので、しばらくお待ちください。

raspberry-pi opto-isolator

— M4xell
ソース

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慎重に踏みます！特にあなたが何をしているのか正確に知らない場合、幹線電圧は致命的となる場合があります。主電源に配線する代わりに、低電圧センサー（フォトトランジスタなど）を使用して光を検出することは可能ですか？

— BB

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回路は、ライトが点灯していることを検出するためのものではなく、230 VACを検出するためのものでした。あなたはそれをあなたの光と直列に置くとは思わない。それで、あなたのケースでそれがうまくいくとどう思いますか？とにかく、より安全に適用できる変流器のアプローチを検討する場合があります。または、ラインスプリッターで追加のアイデアを調べます。

— jonk '16

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「トリガー」とはどういう意味ですか？ライトスイッチを制御する信号がある場合、ENABLE（AND）NOT DETECTの状態を確認することはできませんか？

— BB、

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@BBONこれは単に壁のライトスイッチが「オン」の位置になっていることを意味していると思います。OPは、前のコメントでjonkが提案した変流器は電球が切れると動作しないと言っています

— Maple

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オプトカプラーを使用する場合、ピン間に導電性がないことを確認する必要があることを忘れないでください。ストリップボード（ベロボード）または他のプロトボードは、物理的に変更されない限り、アイソレーションを無効にします。

— Adam Eberbach

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安全性が主要な懸念事項である場合は、その回路を構築するのではなく、標準のAC入力モジュールを約10〜15ドルで購入することを検討できます。それらは、UL、CSA、CE、およびTÜVの安全性認定を受けています（特に配線がずさんであるが、可能性が低い場合は、間違いが発生して危険な状況が発生する可能性があります）。

どんな場合でも、電源を入れる前に、知識のある人にそれを見てもらうのが最善です。

ハウジング内の回路は、表示されている回路と多少似ていますが、応答がはるかに速くなります。

回路に関して、PS2501が5000V RMSの短期絶縁電圧定格を持っていることを示します。これは、240 VACの電源と、それに現れる可能性のあるほとんどの過渡現象に安全に耐えるのに十分です。

安全のために、（オプトの）入力リードと出力リード間の沿面距離（表面漏れ）を少なくとも8mmに保ち、濡れたり、導電性材料で汚染されたりしないようにする必要があります。

低電圧側の回路は接地し、ヒューズまたはその他の電流制限を使用して、オプトの故障が危険な状態を引き起こさないようにする必要があります。R1とR4は、タイプに応じて受け入れられる場合と受け入れられない場合があります。彼らは確かにいくつかの条件の下で燃えることができます。

絶縁された側にアース接続がない場合、安全のためにそのオプト内の数ミルのプラスチックに依存しています。

他の質問に関する限り、90V定格は動作中の出力トランジスタのみであり、5Vしか見えず、240V入力はアイソレータの左側のコンポーネントを介してLEDが必要とする1.2Vに低減されます。

後者の部品はすべて電気的に「高温」であり（オプトのその側を含む）、偶発的な接触から十分に保護する必要があります。

コンデンサーC1はX2タイプである必要があります。これは、主電源クロス使用の安全認証です。R1とR2は、主電源電圧と過渡電圧に耐えることができなければなりません。Vishay VR25、35などのシリーズは適切に評価されています。

C1は、240 VACを1.2 Vに下げる作業を実際に行うものです。主電源電圧のほとんどがその両端に現れます。正の半サイクルでは、電流はフォトカプラのLEDを流れ、負の半サイクルでは、電流は1N4007を流れます。抵抗器は、電圧がゼロでないときに電源が投入された場合に主に電流を制限するためにあります。

— スペロ・ペファニー
ソース

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CEは認証ではなく、適合確認書です。

— ヤンカ

「C1は実際に240VACを1.2Vに下げる働きをするものです」キャップはこれをどのように行うことができますか？1.2だとどうやって計算しましたか？

— M4xell 2018

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キャップは、1 /（（

2 π f C

$2\pi fC$ ）そのため、電圧を降下させ、抵抗器のように電流を流しますが、大幅な加熱はありません。1.2は、赤外線LEDのおおよその前方降下です。オプトカプラーのデータシートには、それに近い数字が記載されています。

— Spehro Pefhany

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@Jankaはい、そうです。他の同様の言語が他のいくつかの規格に適用されます-ULは「リスト」、IIRCです。データシート言語をコピーしただけですが、これは不正確です。

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany、これをどのように計算したのですか？あなたは私にいくつかの式を与えましたが、1/2（これはPI〜3,14であることを理解しているため）* 3,14 * 50Hz * 0,0000001（100nF）を見て、それは約31847,133です。この値を使用して、1.2 Vを再現するにはどうすればよいですか？

— M4xell

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最も安くて最も簡単な解決策は、小さな主電源のUSB充電器を購入し、USB +5と接地線を配線して、充電器がACで給電されていることを検出することです。

— R .. GitHub ICEのヘルプを停止
ソース

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OPが英国にある場合、それは機能しません。照明回路には、USB充電器を接続できる通常のソケットを含めることはできません。（照明回路に5A丸ピンソケットを使用できますが、それらのいずれかに適合するUSB充電器を見つけることはできません。）

— Martin Bonnerはモニカ

はい、しかしそのような解決策は石膏ボードの下の天井に置くのに十分な節約であると確信していますか？暖房はどうですか？やけどする可能性は？安いUSB充電器についてよく読んで、このデバイスが原因で家で火事をしました。

— M4xell 2018

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安全に関係なく、私はそれが壁/天井にそれを置くためのコードを渡すことを疑います。私はそれをデバイスに取り付けて、コードに準拠した配線で主電源ACを実行します。

— R .. GitHub ICEのヘルプ停止

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電源電圧に直接接続せずに、検出を優先して回路を使用することを再考することを強くお勧めします。次に例を示します。

光を検出するフォトダイオード
電流を検出するためのコイルベースの変流器
電流を検出するホール効果センサー付き変流器

上記のすべてには、電球が切れた場合にトリガーされないという利点があります（それが望ましい場合）。

AC電圧を検出する非接触型電圧センサー（NCV）回路

後者は、電球が切れた場合でも、スイッチがオンになったときにトリガーできます。

上記のオプションがはるかに安全であるだけでなく、それらの回路は通常、問題の怪物よりも単純です。

— もみじ
ソース

「交流電圧を検出する非接触型電圧センサー（NCV）回路」の例を教えてください。

— M4xell 2018

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確かに、ここにある1。こちらが別です。「ac電圧検出回路」のグーグルとあなたは数百を見つけるでしょう。

— メープル

この例のおかげで、このソリューションのノイズについて何か知っていますか？2本のワイヤがあり、1つが一定の位相で、もう1つがリレー（ライトのオン/オフ）で制御されている場合、どのように機能しますか？正しいケーブルで位相があることをどのように測定できますか？この2本のケーブルが互いに近づくとうまくいきますか？

— M4xell 2018

もちろん、このようなセンサーには特定の動作距離があります。2本のワイヤーを互いに十分に離して配置できる場合、センサーが最も近いホットワイヤーのみを検出する位置を見つけることができます。これを軽いソケットの隣に置く必要がないことに注意してください。センサーは、他のワイヤーから離れた、活線に沿った任意の場所に配置できます。

— メープル

考えてみると、あなたの回路の性能が悪いほど良いです。通常、約5 cmのAC電圧を検出できます。感度を約5 mmに下げると、必要なワイヤーのみを簡単に検出できます。

— メープル

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その回路は壁からのAC電流を検出します。光を直接検出しません。ライトと同じ接続に接続すれば機能しますが、実際には優れた（または安全な）ソリューションではありません。

あなたの質問に答えるには：

PS2501は最大80Vで動作する可能性があるので、220 VACに接続したい場合はどうすればよいでしょうか。

データシートをご覧ください。80Vの定格は、トランジスタのコレクター-エミッター電圧に対するものです。これは、5VDCにのみさらされている回路の右側にのみ適用されます。

コンデンサとダイオード（D1、C1）を追加する必要があるのはなぜですか？

D1は、R3の前と後ろのノードと、その側に正の電圧があるときのフォトカプラをクランプします。これは、フォトカプラのダイオードが6Vに逆方向にしか耐えられないため、ブレークしないようにするためです。クランプは、回路を不要な電圧から保護する一般的な方法です。

抵抗と直列のコンデンサを追加して、AC電圧波形を滑らかにし、誤検知を回避しました。

— ダリウス
ソース

C1は実際にフォトカプラに電力を供給するものだと思います。

— メープル