Detección de 220v

[Ignacio Jdaon]

    Hola.

    Necesito detectar si un circuito de 220v esta encendido y enviar esa
información a un microcontrolador.

    A riesgo de pecar de inocente no le veo nada malo al circuito de la
figura (sacado de
https://www.electroschematics.com/220v-power-line-interface/).

    Hasta ahora la única modificación que se me ocurre es partir la
resistencia de 200k en varias resistencias por si alguna se pone en
corto circuito (cosa que no creo probable). La idea es evitar incendios,
etc.

    No es un producto comercial así que no va a requerir aprobación
eléctrica.

    Hay alguna medida se seguridad particular que tenga que tener en
cuenta ?

   

Cualquier sugerencia sera agradecida.

   

[alan alcos]

yo le agregaria un protector de sobretensiones con un varistor y fusible hay muchos en google

--
-- Recibiste este mensaje porque estás suscripto al Grupo Google Embebidos32. Para postear en este grupo, escribe un email a embeb...@googlegroups.com. Para des-suscribirte, envía un email a embebidos32...@googlegroups.com. Para más opciones, visita el sitio del grupo en https://groups.google.com/d/forum/embebidos32?hl=es
---
Has recibido este mensaje porque estás suscrito al grupo "Embebidos32" de Grupos de Google.
Para cancelar la suscripción a este grupo y dejar de recibir sus mensajes, envía un correo electrónico a embebidos32...@googlegroups.com.
Para ver este debate en la Web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/c58ede0c-bae0-769a-ac01-0b09052ab597%40gmail.com.

[Sebastián de León]

Hola Ignacio,

Le agregaría MOVs (en general, pones 3 varistores, L-N, L-E y N-E de la misma spec - ponele 250VAC) para asegurarte que no quemes el opto por sobre corriente con picos en la linea.

Las resistencias de metal film tengo entendido que se abren (las de carbono se ponen en corto), asi que no deberias tener problemas con eso si usaras metal film. Ojo, las resistencias tienen una especificacion de tension max, asi que vas a tener que comprar algo con datasheet y fijarte que se banque 300V (Por ej la serie SFR-25H de Vishay).

Saludos

[Gonzalo Nahuel Vaca]

Un sensor de efecto hall quizas?

[Sergio Adrián Lapilli]

Hola

 

Es una buena práctica que cualquier dispositivo conectado a la línea 220V sea capaz de resistir 800V durante 1 min (algunos equipos requieren más de 2KV o más tiempo). Todo depende de que tan robusto se quiere hacer.

 

Se pueden usar resistencias de menor tensión de trabajo colocándolas en serie y cuidando que  la caída de tensión en cada resistencia no supere los valores máximos.

 

En lugar del diodo en antiparalelo, es aconsejable utilizar un Zener de por ejemplo 5V1 y entre el Zener y el led una resistencia que limite la corriente que entra en el led para el caso que la tensión sea limitada por el Zener, la función del diodo antiparalelo la realiza el mismo Zener al quedar polarizado en directa.

 

Saludos.

 

Mg. Ing. Sergio A. Lapilli

 

 

 

Enviado desde Correo para Windows 10

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAKLz8e%2Bje0BZX7QGC9HvQUnoknHEciQCNDRsjFbD0%2B-ZN89x1g%40mail.gmail.com.

 

[Miguel Grassi]

Con temor de ser un extremista del principio KISS, pregunto... ¿Es necesario proteger con componentes más caros que él un optoacoplador que vale unos pocos centavos de dólar? La aislación de éstos suele soportar 5000 V durante 1 minuto así que no hay riesgo de que una eventual sobretensión pase hacia el otro lado del circuito. Digo, llegado el caso, volará el led, se cambia el opto y listo, o alguien me puede desasnar y explicar que habría un riesgo mayor?

Más allá de eso, me parece que la propuesta del sensor de efecto hall parece más elegante.

Miguel

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/533686EE-1E6C-4D39-A4AA-A1495E21C3E3%40hxcore.ol.

[Sergio Adrián Lapilli]

La aislación del opto es una cosa y lo que el circuito aguante es otra.

 

La resistencia de 220K que vos ponés tiene que soportar en teoría unos 311V pico o 220VRMS. Sin embargo, si vos colocás una resistencia que soporte 350V (que es superior al valor máximo) seguro que se va a pinchar.

 

Entonces cuál es el valor correcto para que no le pase nada? 400V, 500V, 700V, 800V?

 

Por propia experiencia (y basado en normas UL que ahora no recuerdo) te digo que si calculás la resistencia para que aguante 800V. Por ejemplo, si usas resistencias de 200V max, poné más de 4 en serie, por ejemplo 5 resistencias en serie de 47K . Es muy difícil que se pinche aunque uses metal film de encapsulado muy chico. Tengo circuitos sensores de 220V hechos con resistencias de 0402 en series en productos comerciales y funcionan perfectamente con el criterio de los 800V.

 

 

Saludos.

 

Enviado desde Correo para Windows 10

 

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAErGbdjxsJzbiTbsZjwZK%3Ds9efVcFXKP51Vj15SPVxODHP8ZiA%40mail.gmail.com.

 

[Ignacio Jdaon]

Pensaba lo mismo respecto de la protección del optoacoplador. Lo que no tengo claro es como falla el opto en caso de sobretension:  humo, fuego ?.

El fusible claramente esta preparado para fallar. Igual me sumo a la pregunta, hay algo mas que tener en cuenta ?

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAErGbdjxsJzbiTbsZjwZK%3Ds9efVcFXKP51Vj15SPVxODHP8ZiA%40mail.gmail.com.

[Miguel Grassi]

Si, si, totalmente de acuerdo con Sergio. La(s) resistencia(s) debe(n) soportar la tensión total con la holgura necesaria, o se quemarán aún con el funcionamiento normal. Yo me refería a poner fusibles, varistores, etc. para proteger un componente más barato que la propia protección, de eventuales picos de tensión, siendo que no se trata de un proyecto comercial. 

[Ignacio Jdaon]

Mi cuenta acá fue usar dos resistencias de 100kohm, 1W, si la web no miente cada una debería resistir V = sqrt( 1w * 100k ohm ) = 316V.

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/81AFC5F7-6649-4135-AEF8-1B4BF9231DCD%40hxcore.ol.

[Ignacio Jdaon]

Me parece que este diseño no tendría problema con 800v (si no me equivoco): 800v/100kho = 8ma el led del optoacoplador debería soportarlo sin problemas.

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/533686EE-1E6C-4D39-A4AA-A1495E21C3E3%40hxcore.ol.

[Sergio Adrián Lapilli]

Por lo general las resistencias de 1W tienen una tensión máxima de sobrecarga bastante alta con lo cual 2 de ellas en serie estarían más que bien. Siempre es conveniente chequear la hoja de datos para asegurarse.

 

Las mejores resistencias para el caso de no querer utilizar fusibles u otros elementos protectores (y no querer utilizar la regla de los 800V) son las de alambre, que por lo general vienen con encapsulado cerámico. Estás cuando fallan se funden y abren el circuito, fallan en forma segura

 

Las de carbón y metal film cuando fallan es muy probable que queden en cortocircuito (o resistencia muy baja) y lo siguiente es el fuego.

 

Saludos.

 

Sergio

 

Enviado desde Correo para Windows 10

 

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/d8e737af-333e-dca2-3a6d-a9b17d60954c%40gmail.com.

 

[Ignacio Moya]

Buenas,

En mi opinión, siempre hay que diseñar habiendo hecho una adecuada gestión de riesgos. A veces no es tanto drama proteger al componente en sí. Por ahí el componente no llega a valer ni un centavo de dólar, pero resulta que el circuito va dentro de una boya marítima en el medio del ártico donde repararlo o reemplazarlo puede llegar a ser carísimo.

Para no descarrilarme de la pregunta original. Yo creo que el circuito está perfecto y no necesita más modificaciones de las que sugiere Ignacio, me baso en que dice que no va en ningún producto comercial.

Ahora, si ves que el circuito falla muy seguido y te cansás de cambiar optoacopladores, podés adoptar alguna otra medida más de protección, como mejorar el Vmax de la resistencia, o usar un varistor para proteger contra la sobretensión.

Si vas a diseñar un PCB para este circuito podrías rutear de forma de poder soldar varias opciones y te quedás con la que mejor te funcionó.

Saludos,

Ignacio.

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/7aa1d681-1d3b-8599-df7b-d75826352d51%40gmail.com.

[Ignacio Jdaon]

Gracias a todos por las respuestas!!!

Creo que voy a ir con el circuito original minimizando la cantidad de componentes.

Por lo menos me quedo tranquilo que no se me escapo nada terriblemente grave.

Gracias.

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAFAYDA5qNTiH93Jm%3D6n6wLummWp53wGF%2BJNinJ5ZEcE-MA_a8g%40mail.gmail.com.

[superhamradio]

Aporto otra opción que realicé en algún momento: poner un pequeño trafo de 220/6, rectificar el secundario y con él alimentar un opto y, desde luego, el optotransistor maneja la señal de "hay corriente".

A mi me gustó y usé éso pues, es doble protección: la del trafo, aislando galvánicamente de 220 (aunque a éso lo hace el opto, lo que no me gusta, es que en el mismo impreso, separado unos 2.5 mm están los 220) y nuevamente aislando con el opto la baja tensión de la parte lógica.

Tal vez un poco lejos de KISS y más caro que el KISS, pero más seguro !!

73's

Leo

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAErGbdjxsJzbiTbsZjwZK%3Ds9efVcFXKP51Vj15SPVxODHP8ZiA%40mail.gmail.com.

[Ignacio Jdaon]

Ya de pura curiosidad, alguien sabe cual seria la diferencia si fuera un equipo comercial ?

Entiendo que tiene que pasar una serie de ensayos, pregunto sobre el diseño ?

On 3/3/21 6:29 PM, Ignacio Moya wrote:

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/CAFAYDA5qNTiH93Jm%3D6n6wLummWp53wGF%2BJNinJ5ZEcE-MA_a8g%40mail.gmail.com.

[Sebastián de León]

Hola Ignacio,

Esto aplica para certificaciones realizadas en EU:

El equipo tiene que pasar ciertas pruebas:
* Que emita RF bajo un umbral (es una curva threshold vs freq)
* Que se comporte de forma estable ante RF y ESD emitidas por un agresor externo
* Que las emisiones conducidas devueltas a la linea estén bajo un umbral (threshold vs freq)
* Que garantice la seguridad del usuario

Considerando solamente "Seguridad" (por el resto, es un circuito muy simple, depende del resto de tu diseño - MCU/MPU, modems, antenas, etc):
* Grado de flamabilidad de los componentes del lado de AC (94v-x) (varistores, conectores, fuse holders)
* Todos los componentes tienen que ser RoHs-compliance
* Clearance adecuado en el layout (Por ej, si los 220V no son filtrados, necesitas mantener un buen clearance entre vivo y neutro, vivo y tierra, neutro y tierra y cualquier pista HV a cualquier pista LV para evitar arcos entre las pistas.
* Podes llegar a conectar a una ficha que invierta N y L (por ej Schukko). En ese caso, dependiendo de cómo armes el "Inlet" al chasis, y cómo sea el mecanismo para desensamblar y reparar, te van a recomendar utilizar un rocker switch que corte ambos L y N (I.e. DPST).

Pero yendo a la topología del circuito, no se si necesitas agregar algo aparte de fusible y varistores.  

Asumo que este tipo de regulaciones son similares en Argentina y LatAm ?
En el grupo hay varios ingenieros del INTI que tienen mucho conocimiento sobre el tema, ojala alguno tire unas líneas. Este tema por supuesto es infinito.

Saludos,

Pd: Muy bueno el aporte de Sergio Lapilli (Zener-Res y guirnalda de resistencias de 200V para acomodar 800V).

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/8b98c1e7-84e8-d2a9-e8c4-081329c449bd%40gmail.com.

[Sergio Adrián Lapilli]

Una fuente con reactancia capacitiva es mucho más complicada que una resistiva. El capacitor en serie configura un circuito pasa alto y el ruido generado por artefactos eléctricos defectuosos (una agujereadora o aspiradora con los carbones un poco gastados), un inverter, una descarga eléctrica de una tormenta o simplemente una carga inductiva que se apaga  te puede quemar el circuito. Habría que agregarle capacitores en paralelo al diodo para que filtren las componentes de alta frecuencia previo a una resistencia en serie para configurar un pasa bajo. La capacitiva es una fuente sencilla y muy barata en un principio pero hacerla robusta requiere bastante  diseño.

 

Saludos

 

 

Enviado desde Correo para Windows 10

 

De: Alejandro Sincich
Enviado: viernes, 5 de marzo de 2021 6:49 a. m.
Para: Embebidos32
Asunto: [embeb32] Re: Detección de 220v

 

Si la R del opto preocupa y la fase no importa, usar directamente una reactancia capacitiva del valor deseado, con un capacitor para 1.5KV y de la calidad necesaria. El diodo queda (1N4007!).

--

-- Recibiste este mensaje porque estás suscripto al Grupo Google Embebidos32. Para postear en este grupo, escribe un email a embeb...@googlegroups.com. Para des-suscribirte, envía un email a embebidos32...@googlegroups.com. Para más opciones, visita el sitio del grupo en https://groups.google.com/d/forum/embebidos32?hl=es
---
Has recibido este mensaje porque estás suscrito al grupo "Embebidos32" de Grupos de Google.
Para cancelar la suscripción a este grupo y dejar de recibir sus mensajes, envía un correo electrónico a embebidos32...@googlegroups.com.

Para ver esta conversación en el sitio web, visita https://groups.google.com/d/msgid/embebidos32/1f0ce772-2fd6-4ecf-8ca3-c949781454ccn%40googlegroups.com.