[参考译文] LM193-N：电路说明

VG1、VG2、VG3是三相交流电源、输入信号电压范围为1V 至2.9V。 VG4、VG5、VG6增加了100mV (1000Hz)以引入噪声。

我正在计算以给定电路中第2行(参考)为基准的过零。 该电路的目的是检测线路电压过零。 I、e、V1和 V2的线电压。

 我观察到、在低值输入信号时、会发生误触发。 此外、如果我增大噪声信号振幅、则会发生误触发。 我尝试使用 TLV2371。 此外、我尝试使用 TLV3201 (比较器)、结果更糟。 请帮助您了解正在发生的情况。

如何为此电路添加迟滞、以避免在低值信号时发生误触发？  

2、要添加的二极管值是多少？为什么？

此外、还请说明如果我不添加二极管该怎么办？

4.是否有更好、更简单的方法去做？

e2e.ti.com/.../Zero-crossing-detection-using-comparator-circuit_2800_3201_2900_.TSC

您好、Mohammed、

请详细说明您的应用。 VG1、VG2和 VG3的性质是什么？ 它与电源电压有什么关系、是否需要考虑安全问题？

Kai

是的、考虑安全性。 考虑到所有安全因素后、我将收到3个阶段的3Wire (Delta 连接)。 应用是计算相位角。 我尝试捕获线路电压的过零、而不是相电压。 然后、我将把该输入作为 MCU 控制器中的中断。 我遇到过零问题。

注意：我未在仿真文件中添加接地连接、请找到以下文件。

e2e.ti.com/.../0131.Zero-crossing-detection-using-comparator-circuit_2800_3201_2900_.TSC

感谢 MATATE、电路的工作原理。

几个问题：

1.如果我降低输入电压，直至达到可以降低的程度？ 哪些参数会有所不同？ @Δ V Vin=0.7V、因此我收到错误触发。 另请提供详细的设计参数。

2.您为何选择双电源？  

3、空间受限、电源电压为+5V。 是否有办法处理+5V？

4.如果有不同(更好)的比较器，请提出同样的建议。

穆罕默德

再次感谢您的发帖。  我注意到您对此主题做出了响应、因此我将关闭另一个主题、因此我们不需要同时管理这两个主题。

我的建议是交流耦合连接到比较器的线路、并将上拉电阻器添加到2.5V 以进行电平位移、如所附文件中所示。

这样就无需创建分离电源。   e2e.ti.com/.../4571.moh_5F00_tlv3201_5F00_ac_5F00_couple.TSC

卡盘

感谢您的建议。 但是、正如我提到的、我的电路板上存在空间限制、由于+2.5V 位于交流侧、我将不得不选择单独的隔离式电源。  如上所述、我的信号输入 最大值为+2.9V、这会在许多方面导致误触发输出。 需要查看其他一些选项

1. BDW，为什么需要电平转换？ 它是否与共模电压有关？ 如果是、请说明。 此外，如果我在输入端使用二极管，它将如何帮助电路？

2.我在上述答覆中亦曾向凯提出数项质询。 我能不能对他们有所了解。  

我想您可以从5V 创建2.5V 电压。  但是、为了回答您的直接问题、比较器在输入端具有连接到 GND 的 ESD 钳位二极管。  从数据表中可以看出、对于 TLV3201、每个输入的绝对最大额定值为-0.5V 和-0.2V。  因此、如果不首选电平转换、则需要使用二极管从外部钳制、使其在规格范围内运行。

卡盘

Kai 的分离电源解决方案也解决了这个问题、是 一个很好的选择、但由于您面临创建额外电源电压的挑战、 我将为您提供替代方案。  出于完整性考虑、如果您可以选择双电源、我建议将比较器更改为 LM311、以便实现双电源输入和单电源输出。

卡盘

我将需要考虑所有可能的选择。 您能给我一个电路、用 LM311覆盖我的输入信号(1V - 2.9V)吗？ 让我也看看这个选项。 (Lm311不符合工业级温度+125C 的要求、建议与电路一起使用)

LM111和 LM211Q 均符合125C 标准

我修改了 Kai 的电路以包含 LM111、而不是 TLV3201。  我认为这会更好、因为比较器下游的任何器件都可能需要单电源逻辑电平。  输出上拉电阻可以达到下游所需的任何电压。

希望这对您有所帮助。

卡盘

抱歉、看起来没有连接。

e2e.ti.com/.../4571.moh_5F00_LM111.TSC

最后几个问题：

1.请说明您是如何选择100K 来增加迟滞的？

2、为什么两个输入都存在10K 电阻器？

此外、还应说明电压偏移以及它对缓慢移动信号(50 ~ 60Hz)有何影响？

4.电路中是否需要进行任何更改？

请务必说明电路组件选择。

1.为何选择 C1和 R2？

2.为什么每个输入端可得到+2.5 (上拉) 100K 的电流？ 如果我不上拉信号该怎么办？ 没有上拉电阻器的方法。

3.这种类型电路的失调电压的影响？

R3 (10k)

放大器在输入端匹配阻抗是一个常见的技巧、因此偏置电流不会产生额外的输入失调电压。  

通过添加迟滞来最大限度地降低系统中噪声的影响、可以最大限度地减小比较器的输入失调电压。

我认为不需要进行额外的改动。

卡盘

e2e.ti.com/.../Ac-Coupling.TSC

关于此类电路的几个问题。

请务必说明电路组件选择。

为什么选择 C1和 R2？ 请提供有关选择这些组件的计算

2.为什么每个输入端可得到+2.5 (上拉) 100K 的电流？

3.如果我上拉+2.5V 以外的信号该怎么办？

4.是否有办法不使用上拉。

5.我可以使用电阻分压器生成+2.5V 吗？ 好主意吗？ 或您建议的内容。

6.这种类型的电路中的失调电压的影响？  

您好、Mohammed、

当您有较大的电路并且必须在不同的位置生成伪接地时、您可能需要更多的布板空间、然后在使用由直流/直流转换器生成的双极电源电压时、 尤其是在低至极低频率的伪接地生成中需要低通滤波时。 在使用单电源时、还应考虑交流耦合信号路径中所需的额外电容器。

另一方面、双极电源电压提供的真正信号接地与伪接地相比具有巨大优势、伪接地只能吸收非常有限的电流、并且只能在有限的频率范围内进行低通滤波。

我将首先针对双极电源电压构建电路、然后、在第二步中、如果仍然需要、将其调整为单电源电压供电。

Kai   

感谢您分享知识。

1.我在上述帖子中提出了几个问题、如果您正在处理此帖子、请也回答。

e2e.ti.com/.../zero-crossing_5F00_LM111.TSC

2.对于上述文件，我将使用 SN6505B 来生成正负电源，是否需要采取任何预防措施？

您好、Mohammed、

我不"处理"此帖子。 我不是 TI 的员工、而是一位客人、经常在这里为自己的乐趣而贡献力量。

对于直流/直流转换器、我的意思是这样的：

https://eu.mouser.com/c/power/dc-dc-converters/isolated-dc-dc-converters/isolated-dc-dc-converters-through-hole/?q=dc%20dc&input%20voltage%2C%20nominal=5%20V&output%20power=1%20W&output%20voltage-channel%201=5%20V&output%20voltage-channel%202=-%205%20V&NewSearch=1&sort=pricing

不过、不要忘记在输入和输出端安装 π 型滤波器。

Kai

您好、Mohammed、

以下是我对您的问题的评论：

为什么选择 C1和 R2？ 请提供有关选择这些组件的计算

电容器用于交流耦合输入、电阻器用于限制进入输入的部分电流。  

2.为什么每个输入端可得到+2.5 (上拉) 100K 的电流？

该器件具有2.5V 上拉电阻、因此比较器输入端的电压处于输入电压范围内；否则、输入将为负。  

3.如果我上拉+2.5V 以外的信号该怎么办？

我们建议您拉 至输入电压范围内的电压。 之所以选择+2.5V、是因为您可以从+5V 电源创建它。  

4.是否有办法不使用上拉。

如果您不想使用上拉电阻器、可以尝试使用外部二极管钳位、以便当输入变为负电压时、它会将输入钳位在输入电压范围内。  

5.我可以使用电阻分压器生成+2.5V 吗？ 好主意吗？ 或您建议的内容。

是的、您可以使用电阻分压器从5V 电源生成+2.5V 电压。  

6.这种类型的电路中的失调电压的影响？  

偏移可能会影响电路的时序并使输出发生偏移。 但是、借助迟滞、您可以通过降低该系统中噪声的影响来最大程度地减小这种影响。  

非常感谢、非常感谢。

e2e.ti.com/.../AC-zero_5F00_crossing.TSC

请查看电路。

VG1、VG2、VG3值在0.5V ~ 3V 之间变化。

VG4、VG5、VG6是100mV、10kHz 噪声源。

让我解释一下自那时以来发生了什么变化、实际电路板上有部件一直到 OPA381。 因此、我必须修改我的电路。 由于 使用了100K 值电阻器、因此它将限制负半个电阻器。 现在、我的实际电路在 OPA381之后开始、所以我从 OPA381的输出获取输入。 此外、我将在电路中使用交流迟滞

如波形结果中所示、我正在检测线路电压一侧的过零；我想考虑 对过零进行此检测。  是不是、 好吗？

我更改并调整了电阻器和电容器的值、电路似乎在 0.5V ~ 3V 的情况下工作正常。

但我不知道电路到底是如何工作的？ 让我来说明一个场景、如果我改变 R4的电压小于2.2K、假设大约为1K、并且输入电压(VG1、VG2、VG3)大约为0.5V、则会发生误触发。 这是因为噪声信号(VG4、VG5、VG6)约为100mV、没有适当迟滞的空间吗？ 在 Vac 阈值节点发生的情况、...

这一切都在我的大脑中混乱。 请解释输入电压(0.5V ~ 3V)下的电路运行情况以及交流迟滞的影响、至少有一些节点值

还可以！ 谢谢。 是的、我接受了