Capteur de panne de courant

Suivez la ligne électrique 230 Vca avec votre matériel préféré à l'aide d'un petit circuit efficace et peu coûteux.

Dans mon didacticiel de sonnette sans fil, j'ai donné des conseils sur la façon d'obtenir un signal numérique à partir d'une source 12 Vca afin qu'il puisse être lu avec n'importe quel matériel informatique souhaité. Cette solution n'est pas valable pour la haute tension, car la puissance dissipée n'est pas acceptable. Par la présente, je décris un autre circuit qui résout le problème.

Si vous souhaitez savoir quand une panne de courant se produit, il peut y avoir plusieurs solutions :

• Utilisez un transformateur pour réduire la tension, la rectifier et adapter le signal à votre système.
• Obtenez le chargeur de téléphone que vous avez dans votre tiroir, démontez-le, retirez le condensateur de sortie ou remplacez-le par une valeur inférieure pour obtenir une réponse plus rapide, et voilà votre signal 5 Vdc.
• Construisez le circuit expliqué suivant.
• P.S. :dans les commentaires, il y a JT qui propose une autre solution très intéressante avec un tube néon 230 V et un LDR.

Toutes ces trois solutions sont parfaitement valables, et il est facile de comprendre les avantages et les inconvénients de chacune. Mais à mon avis, la solution proposée est la moins chère, la plus efficace et la plus petite.

Le circuit :

Explication

Pour ceux qui ne sont pas dans l'électronique, voici l'explication de pourquoi cela fonctionne :

Dans le monde du courant continu, un condensateur n'est qu'un réservoir et idéalement, en terme stationnaire, on peut le considérer comme un circuit ouvert (impédance infinie). Mais dans le monde AC, un condensateur représente une impédance, qui est calculée comme Z =1/(2*pi*freq*C). Dans ce cas, avec un condensateur de 100 nF cela équivaudrait à près de 32 kOhm. En appliquant la formule la plus populaire en électronique (V =I*R), qui donne un courant d'environ 7 mA. Mais attendez, j'ai appris à l'école que si la tension est trop élevée, je pourrais la réduire avec un diviseur de tension en utilisant seulement deux résistances de la valeur appropriée ; alors, pourquoi ne pas faire la même chose directement avec une résistance de 32 kOhm ?? La réponse est que la résistance chaufferait beaucoup (1,65 W), mais pas le condensateur, car il ne consomme pas de puissance réelle, juste réactive, qui ne produit pas de travail (travail =chaleur). C'est un sujet assez complexe en électronique, que je ne vais pas expliquer ici, mais comme indice rapide sur la façon d'y penser, imaginez le condensateur comme une membrane flexible ; les électrons ne passent pas, comme ce serait le cas avec une résistance, mais ils poussent la membrane et leur effet est transmis aux électrons de l'autre côté de la membrane. De cette façon, nous profitons de la chute de tension élevée et gratuite dans le condensateur et rectifions la basse tension alternative restante comme nous le ferions avec un transformateur ordinaire. Pour résumer, nous avons fait un peu comme avec un transformateur volumineux (pour réduire la tension), mais avec juste un simple condensateur pas cher et moins gourmand. N'est-ce pas beau ?

Il y a une autre différence par rapport à l'utilisation d'un transformateur :le courant est limité. Avec un transformateur, votre condensateur basse tension (celui de 47 uF) absorbera tout le courant nécessaire jusqu'à ce qu'il atteigne la tension redressée, mais cela ne se produit pas dans la solution proposée, où le courant est limité par l'impédance du condensateur et la tension redressée dépend de la charge. Cela rend les valeurs du condensateur et de la résistance du côté basse tension critiques. Bien que de légères valeurs différentes puissent également fonctionner (l'électronique est rarement une science précise en termes de valeurs de composants), il n'y a pas beaucoup de marge; mais si vous utilisez un transformateur, une variation d'ordre de grandeur dans la résistance et le condensateur ne serait pas un gros problème.

Remarque pour les powernets 110 Vca 60 Hz

Le circuit représenté est destiné à 230 Vac 50 Hz. Pour avoir l'équivalent du 110 Vac 60Hz, il suffit d'utiliser un condensateur de 150 nF ou 220 nF au lieu du 100 nF. En fait, un condensateur de 150 nF convient même aux deux systèmes, mais le 100 nF proposé a une réponse plus rapide.

Utilisation pratique

J'utilise ce circuit dans mon système domotique, relié directement à un Raspberry Pi, qui est alimenté par un adaptateur 5 V standard, mais aussi en parallèle avec une banque d'alimentation. Chaque fois qu'une panne de courant se produit, la banque d'alimentation continue d'alimenter le Raspberry, mais la panne de courant est détectée, m'envoyant une notification grâce à Domoticz, mon système domotique. Evidemment, pour envoyer la notification, soit vous avez votre routeur avec un onduleur, comme moi (15 € d'occasion), soit vous êtes connecté au réseau mobile. De cette façon, je peux savoir exactement quand et pendant combien de temps la panne s'est produite et effectuer des tâches automatiques lorsque le courant revient, comme éteindre mes lumières Hue qui s'allument inévitablement à la mise sous tension.

Avertissement

Je crois que vous n'êtes pas stupide, mais je vous préviens quand même que vous avez affaire à de la haute tension qui peut vous causer des blessures et même la mort. Faites attention si vous mettez ce projet en pratique. Je vous recommanderais, une fois que vous avez terminé le circuit, de le sceller d'une manière ou d'une autre (de la colle chaude peut-être ? J'adore ça), afin de ne pas toucher accidentellement des pièces sous tension lorsque vos doigts sont distraits avec une autre chose qui pourrait être dans le même boîte.

P.S. :Sécurité

J'édite l'article pour ajouter cette section, afin de mettre davantage l'accent sur les mesures de sécurité à prendre en compte, comme l'ont souligné certains potes dans les commentaires.

Premièrement, puisque nous traitons de haute tension (la haute tension peut être un concept relatif, pas seulement la définition de n'importe quel domaine technique comme indiqué dans un commentaire ci-dessous), je recommanderais de s'abstenir de jouer avec cela si vous n'êtes pas familier avec l'électricité .

Deuxièmement, comme dit à l'origine, mais il est bon de le répéter, vous devez sceller le circuit, non seulement pour éviter de toucher des pièces sous tension, mais également tout autre fil autour, ou autre. Au fait, j'ai essayé de brûler de la colle chaude et cela semble assez sûr.

Troisièmement, le circuit décrit ci-dessus ne contient pas de mesures de sécurité. Une recommandation pour protéger le circuit contre d'éventuelles pannes et surtensions serait la suivante :

Le MOV (V1) protège le circuit contre les surtensions, qui pourraient affecter C1, et le fusible évite le risque en cas de court-circuit. Gardez à l'esprit que les valeurs nominales sont pour 230 Vca, utilisez des valeurs appropriées pour d'autres tensions.

Je voudrais quand même noter, que ce circuit n'est pas une bombe ! Si C1 est OK, peu importe ce qui arrive au reste des composants, car le courant serait limité à 7 mA. C'est pourquoi je ne précise pas les cotes pour BR1, C2 et R1. Dans le pire des cas, si la branche R1-U1 s'ouvre, la tension en C2 aura LENTEMENT tendance à augmenter jusqu'à 325 V et éventuellement, si son calibre est en dessous de cette valeur, il va évidemment échouer de manière peu spectaculaire. À mon avis, il est préférable d'utiliser un condensateur à faible tension pour le faire échouer le plus tôt -> moins d'énergie (rappelez-vous, le courant est limité, donc un court-circuit dans C2 est OK). Utiliser un condensateur électrolytique de 400 V serait très volumineux et dans le cas expliqué, il resterait chargé d'une tension et d'une énergie dangereuses. Un zener en parallèle à C2 serait encore mieux, de cette façon ce condensateur survivra. L'autre fait important est que la défaillance typique des condensateurs à film, comme C1, est un circuit ouvert. En fait, contre les pics de tension, ils réagissent en perdant de la capacité, mais fonctionnent toujours, en raison de sa propriété « d'auto-guérison ».

Source :capteur de panne de courant