జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ ఎలా తయారు చేయాలి

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ తయారు చేయడం వాస్తవానికి చాలా సులభం మరియు మెయిన్స్ స్విచ్ ఆన్ సర్జెస్‌కు వ్యతిరేకంగా సున్నితమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను రక్షించడానికి ఇది సమర్థవంతంగా వర్తించబడుతుంది.

సున్నా క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ ప్రధానంగా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను స్విచ్ ఆన్ సర్జెస్ నుండి రక్షించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, పవర్ స్విచ్ సమయంలో మెయిన్స్ దశలో ఎల్లప్పుడూ మొదటి సున్నా క్రాసింగ్ పాయింట్ వద్ద సర్క్యూట్‌లోకి 'ప్రవేశిస్తుంది'.
విచిత్రమేమిటంటే, 'వికీపీడియా' మినహా మరే ఇతర ఆన్‌లైన్ సైట్ ఇప్పటివరకు జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ కాన్సెప్ట్ యొక్క ఈ కీలకమైన అనువర్తనాన్ని పరిష్కరించలేదు, ఈ పోస్ట్ చదివిన తర్వాత వారు తమ కథనాలను అప్‌డేట్ చేస్తారని నేను ఆశిస్తున్నాను.

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ అంటే ఏమిటి?

క్రింద చూపిన విధంగా మా మెయిన్స్ ఎసి దశ ప్రత్యామ్నాయ సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్ దశలతో రూపొందించబడిందని మనందరికీ తెలుసు:

ఈ ప్రత్యామ్నాయ ఎసిలో, ప్రస్తుత సున్నా రేఖకు మరియు ఎగువ సానుకూల మరియు దిగువ ప్రతికూల గరిష్ట స్థాయిలలో, ఒక నిర్దిష్ట దశ కోణం ద్వారా ప్రత్యామ్నాయాన్ని చూడవచ్చు.

ఈ దశ కోణం విపరీతంగా పెరుగుతున్న మరియు క్షీణిస్తున్నట్లు చూడవచ్చు, అనగా ఇది క్రమంగా పెరుగుతున్న మరియు క్రమంగా పడిపోయే పద్ధతిలో అలా చేస్తోంది.

ప్రామాణిక నిబంధనల ప్రకారం ఎసిలో ప్రత్యామ్నాయ చక్రం 220 వి మెయిన్‌లకు సెకనుకు 50 సార్లు మరియు 120 వి మెయిన్స్ ఇన్‌పుట్‌లకు సెకనుకు 60 సార్లు జరుగుతుంది. ఈ 50 చక్రాల ప్రతిస్పందనను 50 Hz పౌన frequency పున్యం అని పిలుస్తారు మరియు 60 Hz ను మా ఇళ్లలోని ఈ మెయిన్‌ అవుట్‌లెట్లకు 60 Hz పౌన frequency పున్యం అంటారు.

మేము ఒక ఉపకరణం లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాన్ని మెయిన్‌లకు మార్చినప్పుడల్లా, ఇది AC దశ యొక్క ఆకస్మిక ప్రవేశానికి లోబడి ఉంటుంది మరియు ఈ ఎంట్రీ పాయింట్ దశ కోణం యొక్క గరిష్ట స్థాయికి చేరుకున్నట్లయితే, పరికరానికి బలవంతంగా గరిష్ట విద్యుత్తును సూచిస్తుంది స్విచ్ ఆన్ పాయింట్ వద్ద.

అయినప్పటికీ, చాలా పరికరాలు దీనికి సిద్ధంగా ఉంటాయి మరియు రెసిస్టర్లు లేదా ఎన్‌టిసి లేదా ఎంఓవిని ఉపయోగించి రక్షణ దశలను కలిగి ఉండవచ్చు, అటువంటి ఆకస్మిక అనూహ్య పరిస్థితులకు లోబడి ఉండటానికి ఇది ఎప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడదు.

అటువంటి సమస్యను పరిష్కరించడానికి, జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ దశ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది గాడ్జెట్‌ను మెయిన్స్ శక్తితో ఆన్ చేసినప్పుడు, సున్నా క్రాసింగ్ సర్క్యూట్ AC దశ చక్రం సున్నా రేఖకు చేరుకునే వరకు వేచి ఉంటుంది మరియు ఈ సమయంలో అది మెయిన్‌లపైకి మారుతుంది గాడ్జెట్‌కు శక్తి.

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్‌ను ఎలా డిజైన్ చేయాలి

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ రూపకల్పన కష్టం కాదు. దిగువ చూపిన విధంగా మేము దీనిని ఓపాంప్ ఉపయోగించి తయారు చేయవచ్చు, అయితే ఇది ఓవర్ కిల్ లాగా సాధారణ భావన కోసం ఓపాంప్ ను ఉపయోగిస్తుంది, కాబట్టి సాధారణ ట్రాన్సిస్టర్ ఆధారిత డిజైన్‌ను ఉపయోగించి దీన్ని ఎలా అమలు చేయాలో కూడా చర్చిస్తాము:

ఓపాంప్ జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్

గమనిక: ఇన్‌పుట్ ఎసి బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ నుండి ఉండాలి

పై చిత్రంలో సింపుల్ 741 ఓపాంప్ బేస్డ్ జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ చూపిస్తుంది, ఇది జీరో క్రాసింగ్ బేస్డ్ ఎగ్జిక్యూషన్ అవసరమయ్యే అన్ని అనువర్తనాలకు ఉపయోగించబడుతుంది.

చూడగలిగినట్లుగా, ది 741 ఒక పోలికగా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది , దీనిలో నాన్-ఇన్వర్టింగ్ పిన్ 1N4148 డయోడ్ ద్వారా భూమితో అనుసంధానించబడి ఉంది, ఇది ఈ ఇన్పుట్ పిన్ వద్ద 0.6V డ్రాప్ సామర్థ్యాన్ని కలిగిస్తుంది.

థర్ ఐసి యొక్క విలోమ పిన్ అయిన ఇతర ఇన్పుట్ పిన్ # 2 సున్నా క్రాసింగ్ డిటెక్షన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇష్టపడే ఎసి సిగ్నల్‌తో వర్తించబడుతుంది.

పిన్ # 3 కంటే పిన్ # 3 సంభావ్యత తక్కువగా ఉన్నంతవరకు, పిన్ # 6 వద్ద అవుట్పుట్ సంభావ్యత 0 వి అవుతుంది, మరియు పిన్ # 3 వోల్టేజ్ పిన్ # 2 పైనకు వెళ్ళిన వెంటనే, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ త్వరగా మారుతుంది 12V (సరఫరా స్థాయి) కు.

అందువల్ల దశ వోల్టేజ్ సున్నా రేఖకు పైన లేదా సున్నా రేఖకు కనీసం 0.6V పైన ఉన్న కాలాలలో ఫెడ్ ఇన్పుట్ ఎసి సిగ్నల్ లోపల, ఓపాంప్ అవుట్పుట్ సున్నా సామర్థ్యాన్ని చూపిస్తుంది .... కానీ వ్యవధిలో దశ సున్నా రేఖలోకి ప్రవేశించబోతోంది లేదా దాటబోతోంది, పిన్ # 3 కోసం సెట్ చేసినట్లుగా పిన్ # 2 0.6V రిఫరెన్స్ కంటే తక్కువ సంభావ్యతను అనుభవిస్తుంది, దీనివల్ల అవుట్‌పుట్‌ను 12 వికి వెంటనే మార్చవచ్చు.

ఈ పాయింట్ల సమయంలో అవుట్పుట్ 12v హై లెవెల్ అవుతుంది, మరియు ఈ క్రమం ప్రతి దశ దాని దశ చక్రం యొక్క సున్నా రేఖను దాటిన ప్రతిసారీ ప్రేరేపిస్తుంది.

ఫలిత తరంగ రూపాన్ని IC యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద చూడవచ్చు, ఇది IC యొక్క సున్నా క్రాసింగ్ గుర్తింపును స్పష్టంగా వ్యక్తీకరిస్తుంది మరియు నిర్ధారిస్తుంది.

ఆప్టో-కప్లర్ BJT సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించడం

పైన చర్చించిన ఓపాంప్ జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ చాలా సమర్థవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, సాధారణ ఆప్టో కప్లర్ బిజెటిని ఉపయోగించి మంచి ఖచ్చితత్వంతో దీనిని అమలు చేయవచ్చు.

గమనిక: ఇన్‌పుట్ ఎసి బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ నుండి ఉండాలి

పై చిత్రాన్ని సూచిస్తూ, ఆప్టో కప్లర్ లోపల అనుబంధించబడిన ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ రూపంలో BJT ను సమర్థవంతంగా కాన్ఫిగర్ చేయవచ్చు సరళమైన జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ .

ఎసి మెయిన్‌లను అధిక విలువ కలిగిన రెసిస్టర్ ద్వారా ఓపాంప్ యొక్క ఎల్‌ఇడికి అందిస్తారు. మెయిన్స్ వోల్టేజ్ 2 వి పైన ఉన్నంతవరకు దాని దశ చక్రాలలో, ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ కండక్టింగ్ మోడ్‌లో ఉంటుంది మరియు అవుట్పుట్ ప్రతిస్పందన సున్నా వోల్ట్‌ల దగ్గర జరుగుతుంది, అయితే దశ దాని ప్రయాణ సున్నా రేఖకు చేరుకున్న సమయాల్లో, లోపల ఎల్‌ఈడి ట్రాన్సిస్టర్ కూడా ఆపివేయబడటానికి ఆప్టో ఆగిపోతుంది, ఈ ప్రతిస్పందన తక్షణమే కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క సూచించిన అవుట్పుట్ పాయింట్ వద్ద అధిక లాజిక్ కనిపిస్తుంది.

సున్నా క్రాసింగ్ డిటెక్షన్ ఉపయోగించి ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్ సర్క్యూట్

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్షన్ ఉపయోగించి ఒక ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణ సర్క్యూట్ క్రింద చూడవచ్చు, ఇక్కడ శక్తిని ఆన్ చేసినప్పుడు, ట్రైయాక్ సున్నా క్రాసింగ్ పాయింట్ మినహా మరే ఇతర దశ పాయింట్ వద్ద మారడానికి అనుమతించబడదు.

సర్క్యూట్ ఎల్లప్పుడూ ప్రస్తుత ఉప్పెన నుండి మరియు దాని సంబంధిత ప్రమాదాల నుండి దూరంగా ఉండేలా చేస్తుంది.

గమనిక: ఇన్‌పుట్ ఎసి బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ నుండి ఉండాలి

పై భావనలో, PNP BJT చే నియంత్రించబడే చిన్న సిగ్నల్ SCR ద్వారా ఒక ట్రైయాక్ తొలగించబడుతుంది. ఈ PNP BJT ట్రయాక్ మరియు అనుబంధ లోడ్ యొక్క సురక్షితమైన మార్పిడి కోసం సున్నా క్రాసింగ్ సెన్సింగ్‌ను అమలు చేయడానికి కాన్ఫిగర్ చేయబడింది.

ఎప్పుడైనా విద్యుత్తు ఆన్ చేయబడినప్పుడు, SCR దాని యానోడ్ సరఫరాను ప్రస్తుత DC ట్రిగ్గర్ మూలం నుండి పొందుతుంది, అయితే దాని గేట్ వోల్టేజ్ ఆన్ చేయబడినప్పుడు దాని మొదటి సున్నా క్రాసింగ్ పాయింట్ ద్వారా ఇన్పుట్ బదిలీ అయినప్పుడు మాత్రమే.

SCR సురక్షితమైన సున్నా క్రాసింగ్ పాయింట్ వద్ద ప్రేరేపించబడిన తర్వాత, అది ట్రైయాక్ మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్‌ను కాల్చేస్తుంది, మరియు త్రికోణానికి నిరంతర గేట్ కరెంట్‌ను నిర్ధారిస్తుంది.

శక్తిని స్విచ్ ఆన్ చేసిన ప్రతిసారీ సున్నా క్రాసింగ్ పాయింట్ల వద్ద ఈ రకమైన స్విచ్చింగ్ లోడ్ కోసం స్థిరమైన సురక్షితమైన స్విచ్-ఆన్‌ను నిర్ధారిస్తుంది, సాధారణంగా మెయిన్స్ ఆకస్మిక విద్యుత్ స్విచ్ ఆన్‌తో సంబంధం ఉన్న అన్ని ప్రమాదాలను తొలగిస్తుంది.

RF శబ్దం తొలగింపు

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క మరొక గొప్ప అనువర్తనం ట్రైయాక్ స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్లలో శబ్దాన్ని తొలగిస్తుంది . ఒక ఉదాహరణ తీసుకుందాం ఎలక్ట్రానిక్ లైట్ డిమ్మర్ సర్క్యూట్ , సాధారణంగా ఇటువంటి సర్క్యూట్లు చాలా RF శబ్దాన్ని వాతావరణంలోకి విడుదల చేస్తాయి మరియు మెయిన్స్ గ్రిడ్‌లోకి అనవసరంగా హార్మోనిక్స్ డంపింగ్‌కు కారణమవుతాయి.

సున్నా క్రాసింగ్ లైన్ ద్వారా సానుకూల / ప్రతికూల చక్రాల అంతటా ట్రైయాక్ ప్రసరణ యొక్క వేగవంతమైన ఖండన కారణంగా ఇది జరుగుతుంది ... ముఖ్యంగా సున్నా క్రాసింగ్ పరివర్తన చుట్టూ, ఇక్కడ ట్రైయాక్ నిర్వచించబడని వోల్టేజ్ జోన్లోకి లోబడి, వేగంగా కరెంట్ ట్రాన్సియెంట్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మలుపు RF శబ్దం వలె విడుదలవుతుంది.

ట్రయాక్ బేస్డ్ సర్క్యూట్లకు జోడించినట్లయితే జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ , ఎసి చక్రం సున్నా రేఖను ఖచ్చితంగా దాటినప్పుడు మాత్రమే ట్రైయాక్‌ను కాల్చడానికి అనుమతించడం ద్వారా ఈ దృగ్విషయాన్ని తొలగిస్తుంది, ఇది ట్రైయాక్ యొక్క శుభ్రమైన మార్పిడిని నిర్ధారిస్తుంది, తద్వారా RF ట్రాన్సియెంట్స్‌ను తొలగిస్తుంది.

సూచన:

జీరో క్రాసింగ్ సర్క్యూట్