Détectez 220 VAC avec un Raspberry Pi

Je veux construire un appareil simple pour vérifier si la lumière est allumée ou éteinte. J'ai trouvé des schémas mais je dois être sûr que c'est sûr.

Source: Comment détecter la tension 220 VAC à l'aide d'un opto-isolateur

Mon problème est que je ne comprends pas très bien cela. J'ai trouvé que le PS2501 a une chance de fonctionner jusqu'à 80V, alors comment le connecter en toute sécurité à 220 VAC? Quelles résistances limitent ici la tension? Pourquoi faut-il ajouter un condensateur et une diode (D1, C1)?

Je suis un débutant dans ce domaine, alors soyez patient.

Si la sécurité est une préoccupation majeure, plutôt que de construire ce circuit, vous pourriez envisager d'acheter un module d'entrée CA standard pour environ 10 $ à 15 $. Ils sont certifiés UL, CSA, CE et TÜV (il est toujours possible de se tromper et de créer une situation dangereuse, surtout si le câblage est bâclé, mais moins probable).

Il est préférable que quelqu'un le connaisse avant de le mettre sous tension dans tous les cas.

Le circuit à l'intérieur du boîtier est quelque peu similaire à celui que vous montrez, mais il répondra beaucoup plus rapidement.

En ce qui concerne le circuit que vous montrez, le PS2501 a une tension d'isolement à court terme de 5000V RMS. C'est suffisant pour résister en toute sécurité au secteur 240VAC et à la plupart des transitoires qui pourraient y apparaître.

Pour des raisons de sécurité, vous devez maintenir la distance de fuite (fuite de surface) entre les fils d'entrée et de sortie (de l'opto) à au moins 8 mm et assurez-vous qu'elle ne peut jamais être mouillée ou autrement contaminée par des matériaux conducteurs.

Le circuit du côté basse tension doit être mis à la terre et des fusibles ou une autre limitation de courant doivent être utilisés afin qu'une défaillance de l'opto ne puisse pas provoquer une condition dangereuse. R1 et R4 peuvent être acceptables ou non selon le type. Ils peuvent certainement brûler sous certaines conditions.

Sans connexion à la terre du côté isolé, vous dépendez de quelques mils de plastique à l'intérieur qui optent pour la sécurité.

En ce qui concerne vos autres questions, la valeur nominale de 90 V n'est que le transistor de sortie en fonctionnement, il ne voit que 5 V et l'entrée de 240 V est réduite à 1,2 V dont la LED a besoin via les composants à gauche de l'isolateur.

Toutes ces dernières pièces sont électriquement «chaudes» (y compris ce côté de l'opto) et doivent être bien protégées contre les contacts accidentels.

Le condensateur C1 DOIT être de type X2 qui est une certification de sécurité pour une utilisation entre réseaux. R1 et R2 doivent être capables de résister à la tension secteur et aux transitoires. Les séries Vishay VR25, 35, etc. sont bien notées.

C1 est ce qui fait vraiment le travail de baisse du 240VAC à 1,2V. La plupart de la tension du secteur apparaît à travers elle. Sur les demi-cycles positifs, le courant passe à travers la LED dans l'optocoupleur, sur les demi-cycles négatifs, le courant traverse le 1N4007. Les résistances sont là principalement pour limiter le courant si elles sont alimentées lorsque la tension n'est pas nulle.

La solution la moins chère et la plus simple consiste simplement à acheter un minuscule chargeur USB alimenté sur secteur et à câbler les lignes USB +5 et de mise à la terre pour détecter si le chargeur est alimenté en courant alternatif.

Je vous conseille fortement de reconsidérer l'utilisation de votre circuit au profit d'une détection sans connexion directe à la tension secteur. Quelques exemples sont:

• Photodiode pour détecter la lumière
• Transformateur de courant à bobine pour détecter le courant
• Transformateur de courant avec capteur à effet Hall pour détecter le courant

Tout ce qui précède a l'avantage de ne pas se déclencher si votre ampoule est grillée (si c'est ce que vous voulez).

• Circuit de capteur de tension sans contact (NCV) pour détecter la tension alternative

Ce dernier peut se déclencher lorsque l'interrupteur est sur ON même si l'ampoule est grillée.

Non seulement les options ci-dessus sont beaucoup plus sûres, leurs circuits sont généralement plus simples que la monstruosité de votre question.

Ce circuit détecte le courant alternatif de votre mur; il ne détecte pas directement la lumière. Cela pourrait fonctionner si vous le branchez sur les mêmes connexions que votre lumière, mais ce n'est pas vraiment une excellente solution (ou sûre).

Pour répondre à tes questions:

J'ai trouvé que la PS2501 a la possibilité de fonctionner jusqu'à 80V, alors comment peut-on travailler si nous voulons la connecter à 220 VAC?

Jetez un oeil à la fiche technique. La valeur nominale de 80 V correspond à la tension collecteur-émetteur du transistor; cela ne s'applique qu'au côté droit de votre circuit, qui n'est exposé qu'à 5VDC.

Pourquoi faut-il ajouter un condensateur et une diode (D1, C1)?

D1 serre les nœuds devant et derrière R3 et l'optocoupleur lorsque ce côté a une tension positive. C'est pour s'assurer que la diode dans l'optocoupleur ne se casse pas car elle ne peut supporter que 6V en sens inverse. Le serrage est un moyen courant de protéger les circuits contre les tensions indésirables.

Le condensateur en série avec la résistance a été ajouté pour lisser la forme d'onde de la tension alternative afin d'éviter les faux positifs.