Il Circuito Fornisce un’Onda Quadra a 50Hz e una serie di Impulsi larghi 10us Sincronizzati con la Rete Elettrica…
INTRO
Leggendo il recente elaborato “Micro sensore di fase per la 220” mi sono ricordato che parecchi anni fa avevo lo stesso problema perché , in ditta , dovevo spedire sulla rete dei pacchetti di dati modulati in una sorta di QAM , nella banda dei proprietari , a frequenze comprese tra 0 e 10Khz.
I pacchetti venivano sincronizzati con la frequenza di rete e con delle frequenze beacon immerse nei pacchetti.
Sono andato a riprendere il materiale e ve lo presento.
Il circuito originale è naturalmente molto simile a quello dell’articolo citato ed è il seguente:
Per non avere un consumo troppo elevato e conseguente riscaldamento e bruciatura del LED la corrente è stata limitata con un 100KOhm in serie al diodo.
Il diodo LED è quello contenuto nell’opto 6N139 che ha un’uscita in darlington e quindi un elevato guadagno in corrente.
In pratica con poche centinaia di µA in ingresso si ha un buon segnale di uscita che è squadrato dallo schmitt trigger
che fornisce un’onda quadra in uscita a 50Hz di 5V di ampiezza.
Lo stadio seguente è un formatore di impulsi di durata pari al tempo di ritardo della porta U1D cioè circa 10usec.
Il circuito commuta con circa 6Vcc sull’ingresso della 230V ed ha quindi un ritardo di commutazione sullo zero che si può calcolare tenendo a mente la formula V=Vpicco*sen(wt) dove V=6V Vpicco=325V w=314 rad/sec.
Il calcolo dà circa 60µsec corrispondenti a circa 1 grado.(Spero di non aver fatto casini nei conti!!!!)
SCHEMA
I valori precedenti danno in uscita un’onda quadra che non è proprio a duty cycle 50%.
Per questo mi sono messo a cercare di ridurre drasticamente quei 60µsec.
Il sistema ci sarebbe : basterebbe diminuire drasticamente il valore della resistenza di limitazione 2 X 47KOhm in serie al LED dell’opto.
Questo però porterebbe anche ad un forte aumento della potenza dissipata e comunque si finirebbe per bruciare il LED.
Ci voleva qualcosa che a bassa tensione avesse bassa resistenza che aumentasse fortemente alle tensioni di rete più alte.
Le VDR non vanno bene perché si comportano esattamente alla rovescia.
Alla fine ho pensato che un generatore di corrente costante fa esattamente questo lavoro e poteva essere la soluzione.
Il circuito è stato così modificato:
Dove Q1 e Q2 formano un generatore di corrente costante di circa 4mA.
Q1 deve essere un PNP che regga la tensione di rete e si può reperirlo in qualsiasi lampada a risparmio energetico che ha all’interno 2 transistor, 1 PNP e 1 NPN e che di sicuro abbiamo nel cassetto dei “ravatti”.
Q2 può anche essere a bassa tensione perché come si vede dal circuito non dovrà mai sopprtare più di 1,5V.
D2 blocca la tensione di rete nella semionda negativa.
D1 potrebbe anche non essere messo , ma la prudenza non è mai troppa!!
Per il resto il circuito è lo stesso del precedente.
Il consumo rimane di circa 0,6Watt come nel precedente schema.
In questo caso il LED dell’opto si accende con poco meno di 2V sulla rete e quindi
il calcolo dà circa 20µsec corrispondenti a circa 0.35 gradi.
Come vedete dalla figura , l’oscilloscopio conferma la transizione a 20µsec (misura a destra dello schermo 1->2 in salita) e un duty cycle di 50%.
(Tenete conto che questi sono anche i limiti di misura dello strumento.)
Non possiedo il file dello stampato perché è di proprietà della mia exditta e non lo ho mai neanche avuto per le mani perché era dalla ditta esterna che produceva gli stampati.
Al massimo posso allegare le foto del circuito già montato originale e di quello modificato da me con un accrocchio orribile
Ultima raccomandazione , come al solito , ricordatevi che state giocando con la 230Vac.
Articolo realizzato da Giacomo Pasini, lo staf di NE555.IT ringrazia l’autore 🙂
