ระบบควบคุมพลังงานสามารถทนต่อกระแสไฟกระชากได้อย่างไร? ดูเหมือนว่าจะเป็นงานที่ยากลําบาก อย่างไรก็ตามนี่เป็นจุดที่เครื่องตรวจจับzero ( ZCD )มีประโยชน์
ด้วยการตรวจจับzeroการแปลงรูปคลื่นสัญญาณจะเกิดขึ้นได้อย่างราบรื่น ดังนั้นวงจรการตรวจจับข้ามเป็นสิ่งสําคัญสําหรับระบบที่ต้องใช้ช่วงเวลา
เราจะอธิบายรายละเอียดว่าเครื่องตรวจจับzeroทํางานอย่างไร นอกจากนี้เราจะอธิบายถึงวิธีง่ายๆในการสร้างวงจรตรวจจับข้ามแดน ดังนั้นอ่านต่อเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึก
หลักการตรวจจับมากกว่าศูนย์
เครื่องตรวจจับzeroทํางานในเครือข่ายวงจรของระบบควบคุมไฟฟ้า ช่วยในการแปลงรูปคลื่นเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อสัญญาณACถึงแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเป็นศูนย์ ดังนั้นอุปกรณ์จะล่าช้าเวลา วัตถุประสงค์คือการป้องกันวงจรจากกระแสสัญญาณอินพุตสูง
2 .คําอธิบายวงจรเครื่องตรวจจับขั้นพื้นฐาน
ก่อนอื่นนี่เป็นแผนผังวงจรเครื่องตรวจจับzero
รูปที่1 :แผนภาพวงจรของเครื่องตรวจจับzero
ภาพวงจรชุดด้านบนแสดงวงจรตรวจจับข้ามแบบง่ายๆ ในระหว่างการประกอบสัญญาณอินพุตจะเชื่อมต่อกับขั้วต่อด้านหลังของเครื่องขยายเสียง สําหรับเฟสเดียวกันดินผ่านความต้านทานอินพุต
อุปกรณ์จะระบุเมื่อสัญญาณอินพุตแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง คุณควรตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงเป็น0 ดังนั้นทุกครั้งที่เกิดเหตุการณ์นี้ระดับความอิ่มตัวของสัญญาณเอาต์พุตจะชดเชย
รูปที่ 2 : แผงวงจร
สัญญาณอินพุตจะถูกนําไปใช้กับปลายที่ไม่ใช่เฟสผกผันของเครื่องขยายเสียงเชิงปฏิบัติการ ในกรณีนี้ระดับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงเป็นศูนย์ ระบบจะเปรียบเทียบคลื่นไซน์จากอินพุตของเครื่องขยายเสียงคํานวณกับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง
ทุกครั้งเฟสของคลื่นไซน์จะเปลี่ยนจากลบไปเป็นบวกและในทางกลับกัน
ลองพิจารณาสถานการณ์ที่เป็นไปได้ของสัญญาณอินพุต
ตัวอย่างเช่นสมมติว่าอินพุตมีสัญญาณไซน์ ตัวเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบสัญญาณอินพุตกับระดับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง ดังนั้นสมการของสถานการณ์นี้คือ:
v output = v อ้างอิง – v สัญญาณอินพุต
ดังนั้นสมมติว่าแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงคือ0 vเราสามารถพิจารณาการอ้างอิงvเป็นศูนย์ ดังนั้นสมการจะกลายเป็น:
v output = 0 – v สัญญาณอินพุต
ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณรูปคลื่นเอาต์พุตจะอิ่มตัวเป็นลบ ตรวจสอบสมการสุดท้าย:
v output = – สัญญาณอินพุต v
ดังนั้นชีพจรบวกจะสร้างรูปคลื่นเอาท์พุทเชิงลบ
ในทางกลับกันให้พิจารณาการดํารงอยู่ของสัญญาณไซน์ลบ ในทํานองเดียวกันเครื่องเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบสัญญาณอินพุตกับระดับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง
ดังนั้นสมการยังคงเป็น v output = v อ้างอิง – v สัญญาณอินพุต.
เมื่อเราแทนที่= VReferenceในสมการด้วยศูนย์เราจะได้รับ:
v output = 0 – (สัญญาณอินพุต v )
Thus, V Output = + VInput Signal
ในกรณีนี้สัญญาณรูปคลื่นเอาต์พุตจะมีความอิ่มตัวเป็นบวก
ดังนั้นเครื่องตรวจจับzeroจะแปลงสัญญาณอินพุตให้เป็นรูปคลื่นเอาต์พุตตรงกันข้ามกับสัญลักษณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากสัญญาณอินพุตเป็นลบวงจรไขว้จะแปลงเป็นบวกและในทางกลับกัน
วิธีการทําวงจรตรวจจับศูนย์?
รูปที่ 3 : คลื่นไซน์
คุณสามารถออกแบบเครื่องตรวจจับศูนย์ได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้คุณสามารถใช้วงจรนี้สําหรับการใช้งานต่างๆได้
ต่อไปนี้เป็นส่วนประกอบที่จําเป็นสําหรับวงจร:
6 v zener ไดโอด
ตัวต้านทาน 100k สองตัว
เครื่องเปรียบเทียบ ic 741
คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่ออินพุตACจากตัวแปลงสัญญาณสะพาน นอกจากนี้IC 741ยังทํางานเป็นตัวเปรียบเทียบในวงจรนี้ คุณควรให้แรงดันไฟฟ้า 12 v.
นอกจากนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพินเดียวกันเชื่อมต่อกับไดโอด1n 4148 ในทางกลับกันพินตรงกันข้ามควรเชื่อมต่อกับสัญญาณอินพุตที่เลือก
โปรดทราบว่ารูปคลื่นเอาท์พุทของวงจรจะตรงกันข้ามกับสัญญาณอินพุต ดังนั้นวงจรนี้เป็นไปตามหลักการของเครื่องตรวจจับzeroแบบดั้งเดิม
อุปกรณ์ตรวจพบสถานการณ์นี้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าบวกบนขาเข้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงเป็นศูนย์รูปคลื่นขาออกจะเปลี่ยนไป เมื่อคุณเชื่อมต่อกระแสไฟย้อนกลับสิ่งตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น ในกรณีนี้ผลลัพธ์จะเป็นบวก
การประยุกต์ใช้เครื่องตรวจจับมากกว่าศูนย์
วงจรตรวจจับzeroมีหลากหลายแอพพลิเคชัน คุณสามารถหาได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นเครื่องนับความถี่ นอกจากนี้ยังพบได้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์กําลัง
รูปที่4 :แผนผัง3 dของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
ต่อไปนี้เป็นแอพพลิเคชันทั่วไปของวงจรข้าม:
zcd เป็นเครื่องวัดเฟส
เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าสองตัวคุณสามารถใช้ZCDเป็นเฟสมิเตอร์เพื่อกําหนดมุมเฟส ZCDจะได้รับชีพจรอย่างต่อเนื่องในรอบบวกและลบก่อน จากนั้นจะวัดแรงดันไฟฟ้าในช่วงเวลาของชีพจรแรงดันไฟฟ้าคลื่นไซน์แรก จะทําซ้ําขั้นตอนนี้กับชีพจรแรงดันไฟฟ้าของคลื่นไซน์อื่น
ดังนั้นช่วงเวลาจะให้ความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าสัญญาณอินพุต คุณสามารถใช้เฟสมิเตอร์สําหรับคลื่นไซน์0องศาถึง360องศา
zcd เป็นเครื่องกําเนิดสัญญาณนาฬิกา
พิจารณาแผนภาพวงจรเปรียบเทียบสําหรับเครื่องตรวจจับzeroในรูปที่1 ถ้าขาเข้าเป็นคลื่นไซน์สัญญาณเอาต์พุตจะเป็นเครื่องกําเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม ดังนั้นจะสร้างวงจรชุด
นอกจากนี้พิจารณาค่าคงที่ของเวลาเมื่อเทียบกับระยะเวลาที่เล็กกว่า ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานอาจเป็นพัลส์บวก นอกจากนี้ มันสามารถเป็น ชีพจรลบ. ใช้แรงดันไฟฟ้ากับวงจรสับผ่านไดโอด แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นมีเพียงชีพจรบวกเท่านั้น ดังนั้นคลื่นไซน์ของเครื่องตรวจจับzeroจะถูกแปลงเป็นชีพจรบวก ข้อกําหนดเบื้องต้นสําหรับผลลัพธ์นี้คือวงจรเครือข่ายและวงจรหัก
เครื่องตรวจจับเกินศูนย์โดยใช้IC 311และทรานซิสเตอร์
รูปที่5 :กราฟิกคลื่น
นอกจากนี้ยังสามารถใช้เครื่องตรวจจับzeroในการออกแบบวงจรเปรียบเทียบเครื่องขยายเสียงเชิงปฏิบัติการ เราแสดงการใช้งานโดยตรงนี้ในรูปที่1 เมื่อคุณใช้มันในลักษณะนี้ มันจะเป็นตัวแปลงคลื่นสี่เหลี่ยม.
นอกจากนี้ในวงจรนี้คุณสามารถใช้ตัวเปรียบเทียบแบบย้อนกลับหรือแบบเดียวกันเป็นเครื่องตรวจจับzero อย่างไรก็ตามคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานถูกตั้งค่าเป็นศูนย์
หลักการทํางานของวงจรนี้คล้ายกับแอพพลิเคชันเครื่องตรวจจับzeroอื่นๆ
ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าบวกเกินศูนย์รูปแบบคลื่นขาออกจะอยู่ในสถานะอิ่มตัวเชิงลบ ในทางกลับกันเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเป็นลบรูปคลื่นขาออกจะอยู่ในสถานะอิ่มตัวบวก
ดังนั้นระยะเวลาเชิงลบในการป้อนข้อมูลรูปคลื่นจะสร้างรูปคลื่นบวก ในทํานองเดียวกันระยะเวลาบวกในการป้อนข้อมูลรูปคลื่นจะสร้างรูปคลื่นลบ
เครื่องตรวจจับzeroโดยใช้ตัวจับคู่แสง
อีกวิธีหนึ่งในการใช้เครื่องตรวจจับzerooverคือการใช้ในกระบวนการออกแบบของเครื่องจับคู่แสง นี่คือภาพประกอบของตัวจับคู่แสงแบบจําลอง
รูปที่6 :แผนภาพของตัวจับคู่แสง
ดูรูปคลื่นเอาท์พุทของวงจรซึ่งจะเปลี่ยนไปตามอินพุต ตัวอย่างเช่นเมื่อสัญญาณอินพุตถึง0รูปคลื่นขาออกจะเพิ่มขึ้น ดังที่แสดงในตัวอย่างข้างต้นเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นทุกครั้งที่สัญญาณอินพุตไปถึงจุดนั้น
สรุป
ในระยะสั้นเครื่องตรวจจับมากกว่าศูนย์เป็นสิ่งสําคัญในระบบควบคุมพลังงาน หากไม่มีพวกเขาเป็นไปได้ที่จะเรียกใช้วงจรวงจรAC
Wir haben weitere Erkenntnisse über andere Arten von Schaltkreisen. Auf unserer Website finden Sie weitere Informationen über Schaltungen. Zögern Sie auch nicht, uns bei Fragen zu kontaktieren.
