停電センサー
小さくて効率的で安価な回路を使用して、お気に入りのHWで230VAC電力線を追跡します。
ワイヤレスドアベルのチュートリアルでは、12 Vacソースからデジタル信号を取得して、任意のHWで読み取れるようにする方法についてアドバイスしました。消費電力が許容できないため、このソリューションは高電圧には無効です。ここでは、問題を解決する別の回路について説明します。
停電がいつ発生したかを追跡したい場合は、いくつかの解決策があります。
- 変圧器を使用して電圧を下げ、整流して、信号をシステムに適合させます。
- 引き出しにある電話充電器をすべて取り出し、分解し、出力コンデンサを取り外すか、値を低くして応答を速くすると、5Vdc信号が得られます。
- 次の説明された回路を構築します。
- 追記：コメントには、230Vネオン管とLDRを使用した別の非常に興味深いソリューションを提案しているJTがあります。
これら3つのソリューションはすべて完全に有効であり、それぞれの長所と短所を簡単に理解できます。しかし、私の意見では、提案されたソリューションは最も安価で、最も効率的で、最小です。
回路：
エレクトロニクスに興味がない人のために、これがなぜこれが機能するのかについての説明があります：
DCの世界では、コンデンサは単なるリザーバーであり、理想的には、定常状態では、コンデンサを開回路（無限インピーダンス）と見なすことができます。しかし、ACの世界では、コンデンサはインピーダンスを表し、Z =1 /（2 * pi * freq * C）として計算されます。この場合、100 nFのコンデンサを使用すると、ほぼ32kOhmに相当します。エレクトロニクスで最も一般的な式（V =I * R）を適用すると、約7mAの電流が得られます。しかし、待ってください。学校で、電圧が高すぎる場合は、適切な値の抵抗を2つだけ使用して分圧器で電圧を下げることができることを学びました。だから、なぜ32kオームの抵抗器で直接同じことをしないのですか？答えは、抵抗器はかなり熱くなりますが（1.65 W）、コンデンサは実際の電力を消費せず、反応性だけで、仕事を生み出さないため（仕事=熱）、熱くなりません。これはエレクトロニクスの非常に複雑なトピックであり、ここでは説明しませんが、それについての簡単なヒントとして、コンデンサを柔軟な膜として想像してください。電子は抵抗器の場合のように通過しませんが、膜を押し、その効果は膜の反対側の電子に伝達されます。このようにして、コンデンサのコストのかからない高電圧降下を利用し、通常の変圧器の場合と同様に、残りの低AC電圧を整流します。要約すると、（電圧を下げるために）大容量の変圧器を使用した場合と同じようなことをしましたが、単純で安価なコンデンサを使用し、消費電力を抑えました。綺麗じゃないですか？
変圧器を使用する場合と比較して、別の違いがあります。電流が制限されていることです。変圧器を使用すると、低電圧コンデンサ（47 uFのもの）は、整流された電圧に達するまで必要なすべての電流を吸収しますが、電流がコンデンサのインピーダンスと整流された電圧によって制限される提案されたソリューションでは発生しません負荷に依存します。そのため、低電圧側のコンデンサと抵抗の値が重要になります。わずかに異なる値でも機能する可能性がありますが（電子機器がコンポーネント値に関して正確な科学になることはめったにありません）、マージンはあまりありません。ただし、変圧器を使用する場合、抵抗とコンデンサの1桁の変動は大きな問題にはなりません。
110 Vac 60Hzパワーネットに関する注意
示されている回路は、230 Vac 50Hzを対象としています。 110 Vac 60Hzに相当するものを得るには、100nFの代わりに150nFまたは220nFのコンデンサを使用します。実際、150 nFのコンデンサは両方のシステムにも適していますが、提案されている100nFの方が応答が速くなります。
私はこの回路をホームオートメーションシステムで使用しています。ラズベリーパイに直接接続されており、標準の5 Vアダプターから電力が供給されますが、パワーバンクと並列に接続されています。停電が発生するたびに、パワーバンクはラズベリーに電力を供給し続けますが、停電が検出され、ホームオートメーションシステムであるDomoticzのおかげで通知が送信されます。明らかに、通知を送信するには、私が行っているようにルーターにUPSを搭載しているか（15ユーロの中古品）、またはモバイルネットワークに接続しています。このようにして、停電がいつどのくらい発生したかを正確に知ることができ、電源が戻ったときに、必然的に電源をオンにするHueライトをオフにするなどの自動タスクを実行できます。
私はあなたが愚かではないと信じていますが、とにかくあなたが怪我や死さえも引き起こす可能性のある高電圧を扱っていることを警告します。このプロジェクトを実行する場合は注意してください。回路が完成したら、なんとかしてシールすることをお勧めします（おそらくホットグルーですか？私はそれが大好きです）。同じボックス。
追記：安全
コメントの一部の仲間によって強調されているように、考慮すべき安全対策をより強調するために、このセクションを追加するために記事を編集します。
まず、高電圧を扱っているので（高電圧は相対的な概念であり、以下の1つのコメントに記載されている技術分野の定義だけでなく）、電気に慣れていない場合は、これをいじるのは控えることをお勧めします。 。
第二に、最初に言ったように、繰り返すのは良いことですが、充電部だけでなく、周りの他のワイヤーなどにも触れないように、回路を密閉する必要があります。ちなみに、私はホットグルーを燃やしてみましたが、十分安全なようです。
第三に、上記の回路には安全対策が含まれていません。起こりうる障害やサージから回路を保護するための推奨事項は次のとおりです。
MOV（V1）は、C1に影響を与える可能性のあるサージから回路を保護し、回路が短絡した場合のリスクをヒューズが回避します。定格は230Vacであることに注意してください。他の電圧には、適切な値を使用してください。
それでも、この回路は爆弾ではないことに注意したいと思います！ C1に問題がなければ、電流は7 mAに制限されるため、残りのコンポーネントに何が起こっても問題はありません。そのため、BR1、C2、R1の評価は指定していません。最悪の場合、R1-U1分岐が開くと、C2の電圧は325 Vまでゆっくりと上昇する傾向があり、最終的には、定格がその値を下回ると、明らかに非常に目立たない方法で故障します。私の意見では、低電圧定格のコンデンサを使用して、最も早く故障するようにすることをお勧めします->より少ないエネルギー（電流が制限されているため、C2の短絡は問題ありません）。 400 Vの電解コンデンサを使用すると、非常に大量になり、説明されているケースでは、危険な電圧とエネルギーが負荷されたままになります。 C2と並列のツェナーはさらに優れており、このようにしてコンデンサは存続します。他の重要な事実は、C1のようなフィルムコンデンサの典型的な故障は開回路であるということです。実際、電圧スパイクに対しては、静電容量を失って反応しますが、その「自己回復」の妥当性により、引き続き機能します。
出典：停電センサー
製造プロセス