reduccion de tension de linea sin trafo

[xxopiumxx]

hola muchachos. me traigo en mano leer con una pic la tensión de línea, pero por cuestiones de dimensiones pretendo hacerlo sin transformador.

sé que el tema se ha tratado, pero como nunca laburé sin aislación, les presento la idea a ver qué me chiflan.

naturalmente tengo el problema del rango dinamico centrado en 2V5 para poder distinguir +vpp/-vpp con el ad de la pic; asique utilizaria un op diferencial.
basándome en unos cuantos esquemáticos similares terminé con este circuito:



la ganancia sería alrededor de 22K/(1.2M + 1.2M + 2.2K) = 0.0091
lo cual me da buenos margenes para la pic. con estos valores en particular cuando hay 310 tengo 5v3 del otro lado, asique deberia bajar aun mas la ganancia.

mis dudas son:

0) por supuesto: hay algo que este mal en la idea?
1) con qué criterio saco la potencia de las resitencias. sé que no es lo mismo que una fuente a resistencia, pero repito que no suelo trabajar con tanta tensión
2) cómo puedo calibrar la relacion entre el valor final y el valor pico de la alterna? es decir, la cuenta teorica da barbara, pero cuando quiera repetir el prototipo voy a tener valores distintos en las resistencias y demas.

saludos y gracias a todos!

[KILLERJC]

Mi problema con el circuito es que vas a necesitar calibrar uno por uno las resistencias. Ya que jamas vas a tener las resistencias iguales. O del valor previsto.

Y la otra es que la veo demasiado complicado el circuito. Tu idea es leer la tension de linea, pero a veces no es necesario tener la tension de forma instantanea, y tal ves 3/4/5 ciclos despues sea feasible/practico . Entonces que te detiene de un simple rectificador de media onda ( o onda completa ) con unas resistencias y un condensador. La velocidad de respuestas va a ser menor pero aun asi vas a tener un valor aproximado.

Todo va a depender de la precision que quisieras tener imagino y la rapidez que lo necesites.

[Chaly29]

Hola xxopiumxx, para ser realista y si preguntas mi opinión, pues ese circuito, aparte de ser muy complicado no me gusta para nada, y esto sobre todo por culpa de R9 que referencia la entrada positiva a los +5V

Por otro lado el divisor resistivo formado por R1, R2, R3, R4 R5 y R6 no cierra su circuito por ningún lado, o sea en realidad si cierra el circuito, pero lo hace por medio de la tensión de alimentación de 5V, lo cual no me gusta para nada y no es lo correcto, o sea estaría faltando una resistencia entre las ya existentes R5 y R6, y otro par de resistencias para crear la referencia de 2.5V que debería de entrar por PIN2 del operacional.

Si la velocidad de medición no es un requisito, pues aquí te paso un circuito mucho más sencillo y que funciona por ya estar probado.

Voltímetro.png
(2.26 kB, 703x171 - visto 1356 veces)

Espero te sea de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[xxopiumxx]

gracias charly, voy a estudiar los comentarios y el esquematico que me sugerís.

killer, preciso la instantea porque es para determinar consumo eléctrico

[KILLERJC]

A lo que me referia es que tal ves no necesitas exactamente el valor punto por punto, Y un  circuito como el que propuso Chlay es a lo que apuntaba yo con sacrificar un poco de velocidad a cambio de una simplicidad del circuito. Yo no creo que la mayoria de productos que tomen el consumo lo hagan a tanta velocidad. Y que ese circuito te seria lo suficiente.

[xxopiumxx]

el problema del que me propuso charly es que el capacitor en la entrada me retrasa la señal de la tensión con respecto a la original. con lo cual mes es muy complicado determinar la potencia para un punto determinado. bueno y que también solo me saca media onda, lo cual complica mucho el muestreo. pero es cuestión de adaptarlo nomás.

estoy probando algunos otros, más del estilo propuesto por charly.

saludos

[xxopiumxx]

muchachos, qué les parece este esquemático?

lo saque de una nota de aplicación de microchip para justamente hacer un energy meter ( AN939 )



no entiendo por qué J6 queda directamente a masa en la parte de las tensiones partidas.
fuera de eso parece muchisimo mas simple. aunque sigo teniendo el problema de calibrar con respecto a los valores de las resistencias.

[KILLERJC]

Estarias casi con lo mismo que tu circuito al comienzo, tendrias que ajustar bien bien las resistencias. O usar todas de 1%. O directamente calibrarlo por software.
De ahi veo una fuente partida (conjunto zeners c204,etc) -Vcc y + Vcc para los AO ( LM324AD )  de esa forma pueden excursionar positiva y negativamente.

Lo que realmente mide es ese divisor resistivo R19/R20, pasado por un amplificador de ganancia unitaria (U2:C), montada en una continua dada por (U2:A) Y nuevamente pasado por un AO  de ganancia 2 (U2:B)

ganancia total:

66/10033 = 33/10033 * 2

Lo cual da un pico maximo de 2.04V a 311V ( es decir de -2.04V a 2.04V a 220V RMS )

Montada en una continua de 2.04V ( 5.1V*220K / ( 220K+330K) ), lo cual va a excursionar de 0 a 4.08V
Me parece muy justo como para querer ver el medio ciclo "negativo" si es que queres verla completa como decis, tal ves montarla un poco mas arriba. modificando R3

Suponiendo un margen de voltaje de entrada, supongamos 240V RMS , serian casi 340V pico, y estamos en 2.23.
Asi que estaria bueno si pudiera ser casi 2.5V la continua asi teniendo en cuenta que ese seria el peor caso que varie de 0.27V a 4.73V.

Y si pienso que seria mas rapido que lo que te provee Chaly, aunque mas complejo en el sentido de tener mas partes. Pero si queres algo mas "inmediato"

no entiendo por qué J6 queda directamente a masa en la parte de las tensiones partidas.

J6??

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Sigo insistiendo que te la estas complicando. Para mi con el circuito de Chaly es suficiente para medir la potencia, ya que te da una tension proporcional a la entrada, si con un poco de retardo pero no es exagerado creo yo, si tambien pensas medir el desfasaje (cos pi ) creo que no lo haria con el circuito que pasaste tampoco, no se que desfasaje tendrian esos AO, sino que con una resistencia + 2 diodos de clamping ver el cruze por 0. Y luego controlar la corriente.

A no ser que quieras que haga una medida corta y rapida dando una grafica del consumo por ejemplo. Ahi si te entiendo, pero si es algo que mide la potencia "promedio" y se va a encontrar conectado un buen rato... Iria por la solucion de Chaly. Y si no te gusta que sea media onda lo podes adaptar a onda completa. Aunque vas a tener que modificar las resistencias.

[xxopiumxx]

genial killer, gracias por el análisis . se me había complicado con la fuente partida. pasa que cuando la simulo en isis me tira esto:



el probe de tension en C2, empieza desde -0V hasta el máximo de -vpp ; subiendo de a pedazos en cada ciclo. y no estoy entiendiendo por qué, o si es un glitch del simulador.

[KILLERJC]

C1 que pusiste ahi no es un capacitor... es un varistor, asi que podrias "obviarlo" de la simulacion.

Media onda pasa por D2/D4 y la otra media por D1/D3, Si la simulacion es lenta tal ves lo veas lento. Lo que me extraña es no ver una resistencia en serie con C6

[xxopiumxx]

C1 que pusiste ahi no es un capacitor... es un varistor, asi que podrias "obviarlo" de la simulacion.

Media onda pasa por D2/D4 y la otra media por D1/D3, Si la simulacion es lenta tal ves lo veas lento. Lo que me extraña es no ver una resistencia en serie con C6

si, me comi el varistor (que va en paralelo con un cap de 22n). pero no entiendo por qué va ahí ( para que conduzca la corriente cuando la tensión se vuelve alta ?? )

y no es que va lento, es que la tensión en el capacitor C2 en la simulacion no para de crecer con cada semiciclo negativo.

[KILLERJC]

Yo me habia olvidado el capacitor.. No lo habia visto, el MOV esta para picos de tension.

Yo tampoco entiendo por que se va mas alta la tension de lo que deberia, es absurdo, por que el funcionamiento es identico al lado positivo. Si fuera problema de alguna otra parte pienso que afectaria a ambos. Pero para que afecte a uno solo lo unico que queda pensar es que el voltaje del zener este mal.. Sino que se este tomando mal la tension ( que sea respcto a alguna otra cosa y no GND ). Y finalmente Proteus xD.

Aca si que no se que responderte.

[xxopiumxx]

gracias de nuevo killer, voy con éste. ya comentaré cómo va.

[xxopiumxx]

buenas otra vez.
en el laburo hubo una urgencia asique quedo el proyecto en stand.

hoy lo retomé y entendí lo que me dijsite killer de la resistencia en c6. volo a caraj@!

también me costó determinar qué tipo de capacitor poner por ser de tan alta capacidad y no polarizado.
qué me recomiendan como valor de la limitadora y del tipo de capacitor?

saludos!

[KILLERJC]

qué me recomiendan como valor de la limitadora y del tipo de capacitor?

Al valor de la resistencia ha que calcularlo para el consumo que tengas, y el capacitor es de poliester 400V