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Designziele
High-Side- Stromversorgung | Eingang Spannung |
Arbeitsspannung |
Low-Side-Stromversorgung |
Ausgangsspannung |
---|---|---|---|---|
12 V | ±170 Vpk Sinuswelle | 400 VRMS | 3,3 V bis 5,0 V ±10 % | ≤-Low-Side-Stromversorgung |
Designbeschreibung
Ein Nulldurchgangs-Detektorschaltkreis verändert den Ausgangszustand, wenn der AC-Eingang die Nullreferenzspannung überschreitet. Dieses Design beinhaltet eine ein-Chip-Lösung zur Nulldurchgangserkennung von AC-Sinuswellen mit invertierenden und nicht invertierenden Digitalausgängen. Die Schaltung wird erstellt, indem der invertierende Komparatoreingang auf Masse eingestellt und ein geklemmtes Sinussignal an den nicht invertierenden Eingang angelegt wird. Die Eingangsspannung wird durch R1 und ein Paar antiparalleler Dioden geklemmt. In diesem Fall werden anstelle eines Dämpfungsgliedes Dioden verwendet, um die Anstiegsgeschwindigkeit des Eingangs nahe dem Nulldurchgang zu maximieren und dadurch die Ausgangslatenz zu reduzieren. Der Schaltkreis wird zur Nulldurchgangserkennung von Wechselstromleitungen in Steuerschaltungen verwendet, um den Stromverbrauch im Standby- und im ausgeschalteten Modus zu reduzieren.
Designhinweise
Designschritte
Überarbeitetes Design
Der folgende Schaltplan zeigt die Implementierung des überarbeiteten Designs mit dem AMC23C10.
Der AMC23C10 verwendet eine kapazitive Isolierung, um eine Arbeitsspannung von 1000 V bereitzustellen. Die Spannungsquelle für VDD1 ist von 3 V bis 27 V spezifiziert und wird intern durch einen LDO gesteuert. VDD2 ist von 2,7 V bis 5,5 V spezifiziert. Der Eingangsspannungsbereich unter Normalbetrieb beträgt ±1 V. der Logikausgang auf OUT1 ist ein Open-Drain-Ausgang, der mit einem Pullup-Widerstand bis VDD1 verwendet werden kann. OUT2 ist ein Push-Pull-Ausgang, der keine externen Pullup-Widerstände benötigt.
DesignSimulationen
Gemessenes Ansprechverhalten
Die folgenden Abbildungen zeigen das gemessene Verhalten des Nulldurchgangs-Erkennungsschaltkreises unter Verwendung des isolierten Komparators AMC23C10. Die Eingabe wird auf Kurve 1 erfasst, während OUT1 und OUT2 auf Kurve 2 bzw. 3 dargestellt werden. Sowohl an der ansteigenden als auch an der abfallenden Flanke des Eingangs wird die Verzögerung zwischen dem Nulldurchgang des Eingangs und dem Ausgangsübergang nicht größer als 220 ns.
Designreferenzen
Eine umfassende Schaltkreisbibliothek von TI finden Sie in Analog Engineer's Circuit Cookbooks.
Texas Instruments Datenblatt: AMC23C10, verstärkter isolierter Komparator mit zwei Ausgängen, mit schnellem Ansprechverhalten
Design Vorgestellter Isolierter Komparator
AMC23C10 | |
---|---|
Arbeitsspannung | 1000 VRMS |
VDD1 | 3,0 V–27 V |
VDD2 | 2,7 V–5,5 V |
Eingangsspannungsbereich | ±1000 mV |
Ausgangsoptionen | OUT1 - Open Drain |
OUT2 - Push-Pull | |
AMC23C10 |
Alternatives Design für 230 VAC-Eingang
AMC23C10 | |
---|---|
Arbeitsspannung | 1000 VRMS |
Wechselstromeingang | 325 VPK |
R1 Ideal | 3,25 MΩ |
R1 E96 Standard | Je drei 1,09 MΩ |
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