請教110v/220v電容式降壓方式及安全性

goodnight

各位前輩好

我在使用 Arduino ESP32 , 想要用電容式降壓方式, 做110v及220v 斷電偵測, 參考網路找到的資料, 如圖
PC-817-2 是我加上去的, 但因為不是隔離電路, 還是有風險

我有想到兩個比較安全的方法, 1)直接用繼電器, 利用乾接點方式, 2)使用5V降壓電源供應器
想請教前輩, 1)有沒有其他的安全建議? 2)這樣的電容式降壓電路, 還有沒有需要修改的?

會想使用電容式降壓電路, 只是想簡單一點及偷懶, 但安全部份, 還是得注意的, 因為是用在公司上面

phuang3

找那種豆腐頭小顆USB變壓器，二次側5V就可以入MCU的AD做偵測，我覺得這樣簡單又便宜

ysc

只驅動817電流不大，應該不需要用到 1uF 電容，說不定0.01uF就可以了。

說電容降壓危險性是還好，重點是選擇適當的電容，如有自愈性的塑料薄膜電容，打穿地方的薄膜會燒掉，電容值會越來越衰退而不是直接短路，或是加顆小安培數保險絲。

我在這篇回覆的電路已經使用6年以上都沒問題：
https://bbs.pigoo.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=56146&pid=676663

ysc

由於電源投入瞬間有火花的問題，那時頻率會比60hz高很多，容抗降低的結果有可能燒後面元件或負載，所以在電源迴路上最好加上一顆電阻以限制最大電流，進入817 LED最好也加一顆。


對了，R1最好跟C1並聯，這顆R1是用來電源關閉時讓C1放電的。

阿明先生

假如只是要讓MCU偵測110或220V斷電，MCU的輸入只需微小的訊號電流，一般MCU內部的輸入上拉電阻30K~50K，只需約0.1 m A推動電流， 就算MCU輸入端外部你有再接一個5K上拉電阻，也只需約1 m A 。

PC-817輸出假如是低電流，輸入端的LED只需微小電流推動，小電流可以用電阻降壓降低成本，比如220V電壓用  70K電阻0.6W，PC-817的LED有3mA的電流，或是用兩顆35K電阻，220V兩條線各用一顆電阻，萬一PC-817輸入某一端碰到地漏電，漏電會電人的電流較小。

PC-817有人220V斷電偵測用0.01W電阻470K降壓，PC-817的LED驅動電流約0.47mA，MCU用內部的上拉電阻30K，偵測斷電一切正常使用。

有些地方的電源電壓常會有突波，打雷打到台電的電線，或是附近有大電流的電感性負載切換，電源都會挾帶高電壓的突波，用電容降壓時，突波會讓電容瞬間高電流的高速充放電，假如買到品質不佳的電容，易被電源的突波擊穿，電源極小功率用電阻降壓是比電容可靠。

jasonboy99

有用電阻式降壓實做過，只有少少簡單零件，偵測每次半波週期後用MCU計算出完整波型週期，用來觸發TRIAC

goodnight

ysc 發表於 2021-12-21 01:01 AM
由於電源投入瞬間有火花的問題，那時頻率會比60hz高很多，容抗降低的結果有可能燒後面元件或負載，所以在電 ...

我也很好奇, 不知道是不是我參考的電路有畫錯, 我覺得還是聽你的方式, R1+C1並聯, 進入 pc-817的電阻我忘了畫上, 但感謝您的提醒

goodnight

jasonboy99 發表於 2021-12-21 12:41 PM
有用電阻式降壓實做過，只有少少簡單零件，偵測每次半波週期後用MCU計算出完整波型週期，用來觸發TRIAC

...

耶~~用偵測和計算的方式, 太強了, 我沒辦法, 這樣是不是要再寫偵測程式?

goodnight

phuang3 發表於 2021-12-20 10:29 PM
找那種豆腐頭小顆USB變壓器，二次側5V就可以入MCU的AD做偵測，我覺得這樣簡單又便宜 ...

這種應該是安全性最高的吧? 這是最後的解決方案了~~

goodnight

ysc 發表於 2021-12-20 11:51 PM
只驅動817電流不大，應該不需要用到 1uF 電容，說不定0.01uF就可以了。

說電容降壓危險性是還好，重點是選 ...

您這篇大作很久前看過, 只是忘了, 很具有參考價值, 感謝您

jasonboy99

goodnight 發表於 2021-12-23 04:50 PM
耶~~用偵測和計算的方式, 太強了, 我沒辦法, 這樣是不是要再寫偵測程式?

半橋來說817導通時觸發信號，每秒觸發60次，如果是您的例子斷電偵測，可省略計算，這樣程式應該不複雜。

其實您的電路已經用了橋式整流電容整流等等，只差一個隔離變壓器零件不就是標準整流電路嗎?

阿明先生

假如不想改變程式碼，半波整流也是可以加一小電容做訊號濾波，程式碼就會跟橋式整流一樣，PC-817的輸入或輸出加一個小電容積分做訊號濾波，版主原先的線路濾波用100μF，表示斷電偵測反應的速度很慢，用半波整流就ok，要看你要求的斷電偵測反應速度，假如你要求斷電最快的偵測反應，當然要用橋式整流，交流正負電壓任何一波斷電，馬上瞬間偵測反應，橋式整流的訊號低通濾波，電容可以用比較小，RC的積分係數小，交流正負電壓任何一波斷電馬上反應

單晶片微電腦

這個電路若有元件損壞，單晶片則判定市電斷電，
還是找一些耐用的元件來設計比較好。

goodnight

jasonboy99 發表於 2021-12-23 10:40 PM
半橋來說817導通時觸發信號，每秒觸發60次，如果是您的例子斷電偵測，可省略計算，這樣程式應該不複雜。
...

是想偷懶只想用小元件來完成, 所以沒想到這麼仔細, 原本是用半波整流, 電路是網路上找到的

goodnight

阿明先生 發表於 2021-12-24 10:53 AM
假如不想改變程式碼，半波整流也是可以加一小電容做訊號濾波，程式碼就會跟橋式整流一樣，PC-817的輸入或輸 ...

原來100u用得太大了, 會影響偵測的速度, 這方面還真是不知道, 今天算是有學到這方面的知識.
基本上斷電偵測是像停電之類的, 那種閃一下的, 可能我也沒辦法
基本電路我還可以, 像考慮這麼細膩的部份, 還真沒有學到.
所以100u看起來應該是否改成1u 或 2.2u ?? 或是要經過計算呢?
因為很單純用供電電路來做斷電偵測的依據, 沒想到竟然有這麼多小細節, 還真是上了一課

goodnight

單晶片微電腦 發表於 2021-12-27 07:18 PM
這個電路若有元件損壞，單晶片則判定市電斷電，
還是找一些耐用的元件來設計比較好。 ...

是的, 我有考慮到這點, 但不知道要如何更穩定, 原先我是想用小的5電源供應器, 但我覺得用電容降壓應該也可以, 但有想到故障的問題
不知道大大方不方便能不能指導一二??
或是指點我一下, 該去查找什麼樣的元件資料??
基本電路我還能應付