convertire la tensione da 220ac a 5 dc

[MarcoD]

...vorrei esternare alcune mie considerazioni economiche leggermente fuori tema.
Forse l'iniziatore della discussione ha bisogno di un registratore di disturbi sulla rete di alimentazione.
Forse alcuni apparati sempre alimentati si bloccano improvvisamente senza che se ne conosca il motivo ed è ragionevole investigare sulla tensione di alimentazione.

Una soluzione ( è un esempio appena trovato sul web, non voglio fare pubblicità) è il FLUKE VR1710 che costa circa 800 €. Si troveranno decine di altri apparati simili.
Già imparare ed adoperarlo al meglio e scoprire tutte le sue funzioni porta via tempo.

Ha sicuramente prestazioni superiori all'accrocchio realizabile con arduino, può essere preso come riferimento da copiare (almeno come funzioni) , tanto non siamo così bravi da inventare in poco tempo delle soluzioni innovative.

Accrocchio che se ben progettato e costruito e scatolato e collaudato porterà via almeno 100 ore di lavoro, che a 10 €/ora (tariffa delle colf) sono 1000 € + materiale. Se si pensa di realizzarne e venderne una piccola serie ha quasi un senso economico.
Poi se discutiamo di apprendimento, sviluppo di un progetto, tesi, ha senso proseguire con il progetto e non badare al lato economico, però non basta realizzare un breadboard, occorre anche renderlo meccanicamente solido e garantire la sicurezza per l'utente.

[amrit]

- applicare direttamente la tensione ac (limitata a < 5 V max ) all'ingresso ana di arduino,
(con una 5kohm ? in serie per non danneggiare la porta ana).

grazie mille marco
la seconda idea mi piace davvero tanto,per riddure la tensione devo usare un pertitore?è pericoloso?
comunque triennale
adesso controllo anche le soluzioni di elfo,grazie mille anche a te elfo
grazie ancora

[speedyant]

Qualunque soluzione si adotti, bisogna tenere presente che tutte le schede arduino non accettano tensioni negative.

[Kagliostro]

Ma questo (giusto per curiosità, non ne capisco niente di Arduino), vuol dire che l'alternata non si può collegare in quanto la semionda negativa lo blocca ??

K

[MarcoD]

Per speedyant e Kagliostro

Due argomenti:
1)
Arduino non riesce a leggere tensioni inferiori al riferimento 0 V, ossia legge sempre zero.

2)
Poi una tensione inferiore a zero lo danneggia?:
Gli ingressi analogici accettano al massimo una tensione di -0,6 V (hanno in parallelo un diodo integrato connesso a massa, e uno connesso al +5V, sono fatti cosi come integrati CMOS).

Poi non è tanto la tensione che danneggia l'integrato, ma la corrente che scorre in funzione della tensione. La corrente scalda e danneggia il substrato o giù di li').
Il data sheet riporta che per non ricevere danni è ammessa una corrente massima in ingresso di 40 mA.
Ora se applico a un ingresso un generatore di tensione alternata per esempio di valore compreso fra +10 e -10 V con una resistenza interna o (messa appositamente in serie) di 1 kohm, la corrente che scorre è di:
(-10 -( -0,6) ) V/ 1 kohm = circa - 9,4 mA è inferiore a 40 mA non si danneggia.
(10 -( 5,6) ) V/ 1 kohm = circa 5 mA è inferiore a 40 mA non si danneggia.

Quando la tensione è compresa fra 0 e 5 V la resistenza di ingresso dell'ingresso analogico è di vari megaohm e la caduta di tensione sulla resistenza seria da 1 kohm è trascurabile.

Mettere una resistenza da 1000 ohm in serie agli ingressi, specie nei montaggi sperimentali, limita la corrente in caso di errori di montaggio e di connessioni e protegge l'arduino.

[IsidoroKZ]

Ora se applico a un ingresso un generatore di tensione alternata per esempio di valore compreso fra +10 e -10 V con una resistenza interna o (messa appositamente in serie) di 1 kohm, la corrente che scorre è di:
(-10 -( -0,6) ) V/ 1 kohm = circa - 9,4 mA è inferiore a 40 mA non si danneggia.
(10 -( 5,6) ) V/ 1 kohm = circa 5 mA è inferiore a 40 mA non si danneggia.

Nel caso di corrente entrante, se il microprocessore consuma dall'alimentazione meno di 5mA, la corrente che entra dall'ingresso e passa per il diodo di protezione va sull'alimentazione fa alzare la tensione di alimentazione arrivando facilmente a valori pericolosi!

Una soluzione ragionevolmente pulita e` nel mio primo messaggio, trasfo a presa centrale per l'alimentazione da cui si preleva anche la tensione di rete scalata e isolata. Due operazionali a singola alimentazione CMOS fanno il raddrizzamento, un altro somma le due semionde raddrizzate e l'ultimo fa parte del filtro passa basso per togliere il ripple, oltre che sommare un offset per avere 0V-5V quando la tensione di ingresso varia da 220 V a 240V.

Dovendo eliminare il ripple, ci vuole un filtro abbastanza stretto, che rallenta la lettura.

L'altra possibilita`, che pero` e` fuori dalla portata di un arduinista, e` un PLL software per stare agganciati alla rete, e misura sincrona della tensione.

[MarcoD]

Riconosco di essere un perditempo, ma affrontare (non risolvere) questi problemini mi diverte

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ho disegnato il progetto di massima del circuito come lo avrebbe fatto uno con la tecnologia di 40 anni fa! C'è oggi sicuramente di meglio. Potrebbe funzionare abbastanza da soddisfare i requisti vaghi dell'iniziatore della discussione.
Per permettere il riconoscimento, ho associato a ogni componente una sigla e ho indicato le tensioni più significative.
Restano da dimensionare i valori di:

confermare la tensione al secondario corrispondente a 230 Vac, supposta inizialmente 9 Veff.
R1
R2
R3
R4
P1
C1
C2
DZ1 diodo zener
e scegliere D1
Poi qualche componente può venire tolto se non serve.

Che valori mettereste e perché.
E individuare i limiti delle prestazioni del circuito

Vi aiuto impostando i requisiti (anche questi discutibili e modificabili se non si riesce a raggiungerli)

con V= 230 Vac il secondario fornisce 9 Veff corrispondenti a 9*1,141 = 12,7 Vpicco
con questa tensione voglio che l'uscita sia 5 V stabili.

con V= 150 Vac il secondario fornisce 5,87 Veff corrispondenti a 8,28 Vpicco
con questa tensione voglio che l'uscita sia 0 V stabili.

[stefanodelfiore]

Ho seguito un po' la discussione e potrebbe esserci una soluzione economica, che la si può trovare come sensore di tensione di rete isolato su Aliexpress per arduino a un costo realmente contenuto. Non so quanto possa essere preciso ma visto il costo mi sembra interessante provare. Essendo anche isolato con un trasformatore il circuito risulta più sicuro. Il segnale in uscita dovrebbe essere un copia scalata e traslata della tensione di rete.
Il link è questo:

https://www.aliexpress.com/item/A01B-Single-phase-ac-active-output-voltage-transformer-module-Voltage-sensor-module-free-shipping/32260479182.html?spm=2114.30010308.3.2.CfrxhT&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2_10091_10090_10088_10089,searchweb201603_1&btsid=416d6abb-7c9b-4c80-bbe4-ba624ed71ad0
Il trasformatore che isola è descritto a questo link:
http://www.micro-transformer.com/zmpt101b-current-type-voltage-transformer.html

Stefano

[amrit]

grazie a tutti
stefanodelfiore direi che la tua soluzione è grandiosa,
marco grazie per lo schema,penso che provero a usare tutte e 2 le soluzioni