Как электронно отличить фазу от нуля. Опции

[-=Женек=-]

Господа, есть схема, которая включается в обычную бытовую розетку, но требует соблюдения фазности подключения. Просто так в розетку не воткнешь.

Хочется сделать аппарат самостоятельным. Как электронно отличить фазу от нуля, чтобы потом с помощью реле скоммутировать обмотки как надо? Идея ясна из картинки.

пардон, замкнул не так контакты реле, но думаю идея ясна.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

В однофазной изолированной сети переменного тока нет разницы между этими двумя проводами. В трехфазной опять же изолированной сети нейтраль можно определить, только если у вас есть хотя бы две фазы. В вашу квартиру заходит одна из трех фаз с глухозаземленной нейтралью. Вот по этому факту заземления и отличают нейтраль от фазы.

[-=Женек=-]

Хорошо.

В однофазной изолированной сети переменного тока нет разницы между этими двумя проводами.

Уточните пожалуйста, нет разницы, или разница есть, но наука еще не придумала способа ее установить.
В оригинальной теме в "начинающих", откуда пришел этот вопрос, вы мне сказали "что будет со схемой, если перепутаешь ноль и фазу?". Значит Вас следует понимать так, что разница в подключении есть, но электронно ее нельзя определить?

А если без заумностей, rezident, вы в курсе что я хочу собрать, так? Скажите, это будет работать если его абы как воткнуть в розетку? Или нужно соблюдать подключение нуля и фазы? Если нужно, то реально ли сделать детектор правильности подключения, сигнал с которого заставит реле правильно скоммутировать питание? Ну сами поймите, не буду же я каждый раз перед включением прибора лезть в розетку с пробником, а на вилке ставить метку.

P.S. у меня в квартире розетки без заземления.

[rezident]

Вопрос о подключении я задал в предположении, что вы собираетесь реализовывать какое-то управления для задания пользовательских регулировок (например, тактовые кнопки). Если вы перепутаете при подключении фазу и нейтраль, то у вас все управляющее устройство будет "подвешено" на фазу, что создает опасность поражения пользователя высоким напряжением. Поэтому пользовательскую часть устройства, с которой возможен непосредственный контакт, всегда стараются каким-либо образом изолировать от высокого напряжения. У вас применены изолирующие элементы в виде линейного трансформатора и оптосиммистора, а потом вся эта защита нивелирована соединением с нейтралью для работы схемы детектора нуля и контроля исправности нагрузки.

[-=Женек=-]

Вот оно что. Вы имеет ввиду что фаза будет на минусовом питании низковольтной части?
А контроллер при этом пострадает?

Вопрос о безопасности пользователя я продумаю. На худой конец на оптронах кнопки сделаю.

Меня же волновало другое - важна ли фазность подключения для реализации описанного мной принципа диагностики цепи симистора?


Да.. по поводу безопасности. В аппноуте от ATMEL по определению перехода через ноль земля сетевая и земля цифровая соединены между собой не напрямую, а через резистор 1 МОм (картинку прилагаю)
По сему 2 вопроса:

1. Обеспечит ли это безопасность пользователя?
2. ПОзволит ли это мониторить сигнал с нагрузки?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

Вот оно что. Вы имеет ввиду что фаза будет на минусовом питании низковольтной части?
А контроллер при этом пострадает?

По-моему, если пострадает пользователь, то уже как-то не важно пострадает ли при этом само устройство. Или нет? Если пользователь попадет-таки под фазное напряжение, то "выживание" самого устройства будет зависеть от того, через какую именно цепь потечет ток фаза-компонент(ы) устройства-человек-земля и от величины этого тока.

Вопрос о безопасности пользователя я продумаю. На худой конец на оптронах кнопки сделаю.

А оптроны как запитаете?

Меня же волновало другое - важна ли фазность подключения для реализации описанного мной принципа диагностики цепи симистора?

Для данной схемы по-моему нет, не важна. И хотя я ее и не моделировал, но по грубым прикидкам ток потребления "детектора исправности" превышает возможный ток ЭМ-наводок. В конце-концов у вас ведь не десятки метров проводов и не промышленные условия цеха с киловаттными двигателями в округе.

1. Обеспечит ли это безопасность пользователя?

Почитайте правила ТБ при эксплуатации электроустановок до 1000В или хотя бы просто погулите на предмет "пороговый чувствительный ток", "пороговый неотпускающий ток", чтобы знать о величинах сравнительно безопасного и смертельно опасного переменного тока. Тогда будете сами прикидывать степень опасности устройства. Как пример.

2. ПОзволит ли это мониторить сигнал с нагрузки?

Нарисуйте всю схему целиком. Или еще лучше нарисуйте и промоделируйте ее сами в программе-моделировщике.

[-=Женек=-]

Промоделировал в протеусе.
Сильно пострадала положительная полуволна на детекторе цепи симистора. И отрицательная полуволна при "перегорании нагрузки" Вылечилось увеличением сопротивления двух из резисторов -делителей в 10 раз. Но уверенности что это заработат в железе почему-то нет.

На атмеловском детекторе перехода через ноль это не отразилось, впрочем он работает от вторичной обмотки.
Впрочем программы моделировщики это непредсказуемая вещь.

В конце-концов у вас ведь не десятки метров проводов и не промышленные условия цеха с киловаттными двигателями в округе.

Пардон... у меня в нагрузке ИК-лампа мощностью 1000 Вт. Это что-нибудь меняет?

[Прохожий]

В однофазной изолированной сети переменного тока нет разницы между этими двумя проводами. В трехфазной опять же изолированной сети нейтраль можно определить, только если у вас есть хотя бы две фазы. В вашу квартиру заходит одна из трех фаз с глухозаземленной нейтралью. Вот по этому факту заземления и отличают нейтраль от фазы.

В современных домах это уже не совсем так.
Там имеем 3 контакта - L, N, PE.
В дом заходит 5 проводов - A, B, C, N, PE.
Или, если подстанция старая, то 4 - A, B, C, N+PE.
В этом случае после повторного заземления нейтрали на входе в дом, Вы обязаны разделить рабочую нейтраль N и защитное заземление PE.
Причем защитное заземление нигде не должно проходить через размыкаемые соединения.
Тогда отличить N от L очень просто. Надо померить потенциал каждого из проводников относительно PE.

[firstvald]

В однофазной изолированной сети переменного тока нет разницы между этими двумя проводами. В трехфазной опять же изолированной сети нейтраль можно определить, только если у вас есть хотя бы две фазы. В вашу квартиру заходит одна из трех фаз с глухозаземленной нейтралью. Вот по этому факту заземления и отличают нейтраль от фазы.

Да в счетчиках современных по двум проводам это отличают. Чтобы его неправильно не включили. Думаю как-то по наводке он это чует. Теоретически ведь используется фазоуказатель из неонки и резистора. Если его ткнуть в 0 - неонка не горит, если в фазу - горит. Может если оптрон в нольсунуть - он не будет работать, а в фазу - как-то немного приоткроется. Это надо посмотреть на схемы счетчиков современных и поэкспериментировать втыкая в розетку светодиод с резистором и коротким проводом как антенна.

[-=Женек=-]

Если фаза попадет на низковольтную землю через резистор 1 МОм - это будет ток в 0,22 мА. Теоретически ни человеку, ни низковольтной электронике это никоим образом не грозит. Но на всякий случай спрашиваю - а практически будет ли этот резистор обеспечивать безопасность?

Теоретически ведь используется фазоуказатель из неонки и резистора.

Вы забываете, что неонка светится только лишь при касании противоположного вывода пальцем.

Вот - детектор фазы на составном транзисторе. http://hghltd.yandex.net/yandbtm?fmode=inj...fad&keyno=0


Автор клянется, что ничего пальцем касаться не надо, просто тыкай в розетку и все. Взгляните схему - действительно ли это так? Будет ли база составного транзистора реагировать на фазу?

[Guest_orthodox_*]

Автор клянется, что ничего пальцем касаться не надо, просто тыкай в розетку и все. Взгляните схему - действительно ли это так? Будет ли база составного транзистора реагировать на фазу?

Не, не клянется...Он другое говорит...

Основная идея пробника - прозвонка "через руки". (В качестве провода используется тело человека).

[-=Женек=-]

orthodox

Не, не клянется...Он другое говорит...

Так и знал что кто-нибудь это напишет!!!!

Внимательней читайте! Вот что он пишет:

При необходимости нахождения фазы , также включаем в режим пробника (!! НО НЕ КАСАЯССЬ !!) головки винтика на корпусе ищем фазу.

[rezident]

В современных домах это уже не совсем так.
...
Тогда отличить N от L очень просто. Надо померить потенциал каждого из проводников относительно PE.

Информация бесполезная в контексте топика потому, что топикстартер ранее указал

P.S. у меня в квартире розетки без заземления.

Теоретически ведь используется фазоуказатель из неонки и резистора. Если его ткнуть в 0 - неонка не горит, если в фазу - горит. Может если оптрон в нольсунуть - он не будет работать, а в фазу - как-то немного приоткроется.

А вы не задумывались, как неонка "узнает" где фаза, а где нейтраль? Открою вам этот "секрет": через неонку протекает ток в одном случае и не протекает в другом случае. Земля (Земля) она большая (целая планета) и в любой точке над ней существует емкость относительно поверхности. Поскольку нейтраль заземлена, то потенциал этого провода относительно поверхности земли очень низкий и определяется по закону Ома: ток нагрузки потребителей на сопротивление провода нейтрали до точки ее заземления. Фазный же провод имеет полное напряжение относительно земли. Получается путь для тока: фаза-неонка-емкость относительно земли-земля-заземление-нейтраль. Вот потому, что везде существует эта емкость относительно земли и горит неонка. Использовать впрямую оптрон вместо неонки нет возможности потому, что емкость относительно земли имеет небольшую величину и соответственно ток в цепи тоже небольшой по величине. Для засвечивания неонки его хватает, для засветки же излучающего диода оптрона этого тока недостаточно.

[-=Женек=-]

А вообще - можно ли заменить тело человека каким-нибудь эквивалентом?

Пардон, может я ошибаюсь насчет заземления. Если бы у меня розетки были без заземления - работал бы фокус с неонкой? У меня работает.

[EUrry]

Если фаза попадет на низковольтную землю через резистор 1 МОм - это будет ток в 0,22 мА. Теоретически ни человеку, ни низковольтной электронике это никоим образом не грозит. Но на всякий случай спрашиваю - а практически будет ли этот резистор обеспечивать безопасность?

Заземляющие браслеты на руки с таким же резистором сделаны, нормально всё будет, только резистор с запасом по напряжению применить надо.

Автор клянется, что ничего пальцем касаться не надо, просто тыкай в розетку и все. Взгляните схему - действительно ли это так? Будет ли база составного транзистора реагировать на фазу?

Это устройство настолько ОГРОМНО, что емкости между рукой и его корпусом вполне достаточно.

А вообще собирал когда-то искатель скрытой проводки на КП103, он на поле реагировал (правда, когда зондом чисто в фазу ткнул - скрытую проводку всюду обнаруживать стал, даже в воздухе ). Может через емкость попробовать подключать "зондовый вход", а шину корпуса приемного устройства увеличить (антеннизировать), например, куском фольги (в принципе, наверное, всё-равно экранировать придется), хотя, наверное, достаточно будет корпуса аппаратуры.
Ну и, главное, ложные срабатывания искоренить, ИМХО, проблемы с этим должны быть.

[rezident]

А вообще - можно ли заменить тело человека каким-нибудь эквивалентом?

Можно. Емкостью, подключенной к земле, эквивалентной по величине емкости человеческого тела, которая составляет порядка 100пФ.

Пардон, может я ошибаюсь насчет заземления. Если бы у меня розетки были без заземления - работал бы фокус с неонкой? У меня работает.

А из предыдущих топиков это разве непонятно? У вас в розетке заземлена нейтраль.

[ArtemKAD]

По сему 2 вопроса:

1. Обеспечит ли это безопасность пользователя?
2. ПОзволит ли это мониторить сигнал с нагрузки?

Ну если Вы сами не можете ответить на эти два вопроса, то лучше даже не начинать. Вы там ТАКОЕ наваяете...

К примеру - самый простой пример изолированной сети - выход трансформатора. Вот скажите, какой там провод "нулевой", а какой "фаза"? Только не надо "ну это-же после трансформатора!" - выход масляного трансформатора на подстанции ничем не хуже обычного трансформатора. Разница лишь в том, что дальше с этим выходом делать.

[-=Женек=-]

Только что поковырявшиь с интернете наваял одну штуку:

два светодиода последовательн (в оригинале были диоды), от точки их соединения провод в розетку, а на противоположные концы мультиметр. Если тычешь в фазу, то появляется напряжение 4.5 вольт, когда берешься за изоляцию провода - до 7 вольт. Цепляю на розетку, максимально развожу проводта мультимера, сам отхожу - работает. Тычешь в ноль - единицы милливольт.

ЧТо касается полевых транзисторов - там же описано - затвор не надо в розетку, в розетку нужно провод, противоположный конец которого в изоляции намотан на затвор, висящий в воздухе.

Думаю, что почти по тому же принципу работает и составной транзистор.
Вариант с диодами, как мне кажется наименее чувствителен к помехам.

Что скажете?

Ну если Вы сами не можете ответить на эти два вопроса, то лучше даже не начинать. Вы там ТАКОЕ наваяете...

Как говорил великий инженер Королев, запустивший Гагарина в космос - "отвергаешь - предлагай". Вы, разбирающийся, можете предложить мне способ? Нет? Ну тогда не беспокойтесь что я что-то там наваяю, пока я от людей знающих не получу ответа на вопрос, я ничего "ваять" не собираюсь.

[EUrry]

Вариант с диодами, как мне кажется наименее чувствителен к помехам.

Что скажете?

Интересно, а зачем диоды? Для выпрямления? Так ведь, наверное, и конденсаторы или резисторы (повысокоомнее) подойдут для опытов с мультиметром, детектор то в мультеметре уже есть, если в режиме измерения переменки.

[-=Женек=-]

Да....вы правы. Отключил диоды от мультимера, воткнул один щуп в фазу - напряжение стало более 10 вольт...

[rezident]

Что скажете?

Я скажу. что нужно вернуться к исходной постановке задачи и ответить на три вопроса:
1) какова ваша конечная цель?
2) какой(ие) тип(ы) нагрузки предполагается использовать?
3) собираетесь ли вы использовать ШИМ для регулирования мощности?

[-=Женек=-]

1) какова ваша конечная цель?
2) какой(ие) тип(ы) нагрузки предполагается использовать?
3) собираетесь ли вы использовать ШИМ для регулирования мощности?

1. Определять исправность ИК лампы и исправность симистора. Цель уже достигнута, но опасным для человека способом. Остается добиться безопасности. Либо при проектировании схемы - разделением низковольтной земли и высоковольтной части резистором 1 МОм (работоспособность схемы в этом случае пока не проверена на практике, да и нет гальванической развязки), либо ус помощью устройства, подключающего аппарат как надо.
2. Лампа КГТ-220-1000-6, плюс ТЭН + маломощная лампочка.
3. Нет. Мощность буду регулировать включая нагрузку на определенное число целых полупериодов. Насчет двигателя передумал, поставлю обычный 12-вольтовый.

[EUrry]

Да....вы правы. Отключил диоды от мультимера, воткнул один щуп в фазу - напряжение стало более 10 вольт...

А другой в воздухе? Не хилые у Вас там поля! У меня вот ничего не показывает. Правда, может быть у Вашего мультиметра входное сопротивление выше? У моего 1 МОм.

[rezident]

1. А детектирование исправности ИК-лампы с помощью ИК-приемника не рассматривали?
3. Тогда чем вас не устраивает банальная схема с выпрямителем сигнала со вторичной обмотки трансформатора, без необходимости связи с первичной сетью? Ведь при вашем способе регулирования (целое число полупериодов) информация о фазе нужна с точностью до полупериода.

[-=Женек=-]

А детектирование исправности ИК-лампы с помощью ИК-приемника не рассматривали?

Издеваетесь?
ЗАметьте ИК-приемник будет ложно срабатывать на обрыв симистора.

3. Тогда чем вас не устраивает банальная схема с выпрямителем сигнала со вторичной обмотки трансформатора, без необходимости связи с первичной сетью? Ведь при вашем способе регулирования (целое число полупериодов) информация о фазе нужна с точностью до полупериода.

Вы мешаете мух с котлетами. Взгляните на схему в оригинально теме (я ее в PDF запаковал) Детектор перехода через ноль там действительно от вторичной обмотки. И он прекрасно работает переход чере ноль ловит. А второй детектор - в верхнем правом углу - он для другого предназначен - для оценки состояния симистора и лампы, взгляните, откуда он берет сигнал.
Если подскажете способ гальванической развязки цепи детектора от цепи лампы, чтобы при этом импульсы при аварийных ситуациях были как на графиках, буду очень благодарен.

[rezident]

Издеваетесь?
ЗАметьте ИК-приемник будет ложно срабатывать на обрыв симистора.

Почему издеваюсь? ИК-приемник обеспечит гальваническую изоляцию. А проверять с его помощью симмистор я нигде и не предлагал. Хотя, если будет неисправен именно симмистор, то у вас не будут работать ни ИК-лампа, ни ТЭН, ни маломощная лампа, при условии что все они подключены в цепь одного и того же симмистора.

Вы мешаете мух с котлетами. Взгляните на схему в оригинально теме (я ее в PDF запаковал) Детектор перехода через ноль там действительно от вторичной обмотки. И он прекрасно работает переход чере ноль ловит.

Вообще-то этот детектор реализуется гораздо проще. Еще один диод последовательно с "плюсом" диодного моста, после которого подключается конденсатор фильтра и нагрузка, и делитель из двух резисторов из точки соединения диодного моста и анода доп. диода на общий провод. С делителя сигнал подается на триггер Шмитта и потом на вход МК, либо сразу на вход МК, если у него есть встроенный триггер Шмитта или встроенный компаратор.

А второй детектор - в верхнем правом углу - он для другого предназначен - для оценки состояния симистора и лампы, взгляните, откуда он берет сигнал.

Альтернативный способ проверки исправности лампы я уже предложил, а исправность симмистора может быть определена косвенно. См. опять же выше.

[-=Женек=-]

Ради интереса - добавиль трансформатор - параллельно симистору. Вроде бы смысл сигналов при закрытом симисторе и исправной лампе тот же - в положительную полуволну прямоугольный импульс, в отрицательную - синусоидальный. А вот проверить аварийные ситуации не удалось - PROTEUS крайне глючная вещь, выдает ошибку.

Вот взгляните - если я так подключу какой-нибудь маломощный понижающий трансформатор - будет работать? ПРинцип работы старой схемы, как я понимаю, вам ясен.

Вообще-то этот детектор реализуется гораздо проще. Еще один диод последовательно с "плюсом" диодного моста, после которого подключается конденсатор фильтра и нагрузка, и делитель из двух резисторов из точки соединения диодного моста и анода доп. диода на общий провод. С делителя сигнал подается на триггер Шмитта и потом на вход МК, либо сразу на вход МК, если у него есть встроенный триггер Шмитта или встроенный компаратор.

Может быть. Но этот детектор перехода через ноль уже проверен разработчиками, проверен мной в протеусе и даже код для AVR написан. Осталось собрать. Давайте я его оставлю как есть.

Альтернативный способ проверки исправности лампы я уже предложил, а исправность симмистора может быть определена косвенно. См. опять же выше.

Этот способ мной тоже проверен и отлажен. Сорри, пока только в модели. Давайте вернемся к вопросу - теоретически, если я рямую гальваническую связь заменю трансформаторм, как на последнем скрине - будет работать? Меня лично смущает второй вывод вторичной обмотки трансформатора - на землю его? ПОвторюсь - протеус не смог проглотить эту схему.

блин.. туплю какая земля... диоды во встречном так же как и в первом случае... сейчас добавлю...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

если я рямую гальваническую связь заменю трансформаторм, как на последнем скрине - будет работать?

Пардон! Невнимательно схему рассмотрел. Зачем тогда все эти сложности с преобразованием и выделением импульсов?

[-=Женек=-]

нет.. добавил - не жует протеус схему...

[ArtemKAD]

Вы, разбирающийся, можете предложить мне способ? Нет?

Вам уже предложили способ. Единственно правильный.

Тогда отличить N от L очень просто. Надо померить потенциал каждого из проводников относительно PE.

Все остальные "советы" - только хреновые попытки реализовать именно этот способ не понимая что именно его и реализуют.

[-=Женек=-]

Поскольку нагрузка достаточно мощная, то на вторичке трансформатора всегда будет напряжение вне зависимости от того, открыт симмистор или закрыт.

По этой логике и без трансформатора на стыке D4 и R10 тоже постоянно должно быть напряжение, так?

АртемКАД,

Вам уже предложили способ. Единственно правильный.

Лично вы ничего не предлагали. И кто мне предложил правильный способ - не называете. В своих двух постах вы лишь делает вальяжные намеки не пойми на что. Избавьте меня и ваших коллег от своего флуда.

[ArtemKAD]

И кто мне предложил правильный способ - не называете.

Его привел "Прохожий" и я его в предыдущем посте полностью повторил.

. В своих двух постах вы лишь делает вальяжные намеки не пойми на что.

Хорошо, могу и без намеков - прежде чем лезть разрабатывать цепи гальванически связанные с сетью возьмите в руки учебник ТОЭ и хотя-бы прочитайте. 220В крайне не любит делитантов.

[-=Женек=-]

Поскольку нагрузка достаточно мощная, то на вторичке трансформатора всегда будет напряжение вне зависимости от того, открыт симмистор или закрыт.

Может быть я проявлю незнание матчасти, но я всю жизнь думал, что если симистор открыт, то все что включено с ним в параллель, как бы замкнуто накоротко, ну или близко к этому. Какое тогда может быть напряжение на включенном параллельно симистору трансформаторе?

[rezident]

-=Женек=-, вы второй раз цитируете сообщение, которого нет. Зачем? Я сразу же извинился, что невнимательно рассмотрел схему и тогда же скорректировал свое сообщение.

[zheka]

-=Женек=-, вы второй раз цитируете сообщение, которого нет. Зачем? Я сразу же извинился, что невнимательно рассмотрел схему и тогда же скорректировал свое сообщение.

Просто моя внимательность не лучше вашей ))).
А существуют какие-нибудь микромощные трансформаторы на 220 вольт? Ведь тока там нужно от силы миллиампер, а посему хочется сэкономить на габаритах.
Впрочем я все-таки подумываю о разделении земель резистором 1 МОм. В протеусе такой вариант прокатил, попробую в железе. Если в этом случае фаза попадет на низковольтную землю через резистор 1 МОм - ток будет 0,22 мА. Теоретически не должно ничего спалить и человеку навредить. А практически - стоит ли опасаться такого варианта, учитывая, что гальванической развязки все-таки нет?

[-=Женек=-]

Вот черт... посидел в гостях у соседа...zheka - это был я!

[Herz]

Теоретически не должно ничего спалить и человеку навредить. А практически - стоит ли опасаться такого варианта, учитывая, что гальванической развязки все-таки нет?

Стоит. Стоит вообще пересмотреть всю концепцию прибора, работа которого зависит от положения вилки в розетке. По-моему, это лишь свидетельство неудачной разработки и все последующие попытки приделать ей костыли в виде фазоискателя только усугубляют этот абсурд. Совсем не ожидал, что тема будет обсасываться, тем более, так долго.