断电传感器

使用小型、高效且廉价的电路，使用您最喜欢的硬件跟踪 230 VAC 电源线。

在我的无线门铃教程中，我给出了有关如何从 12 Vac 源获取数字信号以便可以使用任何所需的硬件读取的建议。该解决方案不适用于高电压，因为耗散功率是不可接受的。特此介绍另一种解决问题的电路。

如果您想跟踪何时发生停电，可能有几种解决方案：

• 使用变压器降低电压、对其进行整流并使信号适应您的系统。
• 取出抽屉里的任何手机充电器，将其拆开，取下输出电容器或将其更改为较低的值以获得更快的响应，这样您就可以获得 5 Vdc 信号。
• 构建以下说明电路。
• PS：在评论中，JT 提出了另一个非常有趣的解决方案，其中包含 230 V 氖管和 LDR。

所有这三种解决方案都是完全有效的，并且很容易理解每​​种解决方案的优缺点。但在我看来，所提出的解决方案是最便宜、最有效和最小的。

电路：

说明

对于那些不喜欢电子产品的人，这里解释了为什么这样做：

在直流世界中，电容器只是一个蓄水池，理想情况下，在固定项中，我们可以将其视为开路（无限阻抗）。但在交流世界中，电容器代表阻抗，其计算公式为 Z =1/(2*pi*freq*C)。在这种情况下，使用 100 nF 的电容器将相当于几乎 32 kOhm。应用电子学中最流行的公式 (V =I*R)，得出大约 7 mA 的电流。但是等等，我在学校学到，如果电压太大，我可以用一个分压器降低它，只使用两个适当值的电阻器；那么，为什么不直接用 32 kOhm 电阻做同样的事情呢？？答案是电阻器会发热很多（1.65 W），但电容器不会，因为它不消耗实际功率，只是无功，不产生功（功 =热量）。这是电子学中一个相当复杂的话题，我不会在这里解释，但作为一个关于如何思考它的快速提示，将电容器想象成一个柔性膜；电子不会通过，就像电阻器的情况一样，但它们会推动膜并且它们的作用被传递到膜另一侧的电子。通过这种方式，我们可以利用电容器中无成本的高压降，并像使用普通变压器一样对剩余的低交流电压进行整流。总而言之，我们所做的与使用大容量变压器（以降低电压）相同，但只使用了一个简单便宜的电容器并且消耗的功率更少。是不是很美？

与使用变压器相比还有另一个区别：电流是有限的。使用变压器，您的低压电容器（47 uF 电容器）将吸收所有必要的电流，直到达到整流电压，但在建议的解决方案中不会发生这种情况，其中电流受电容器阻抗和整流电压的限制取决于负载。这使得低压侧的电容器和电阻器的值变得至关重要。尽管略有不同的值也可以工作（电子学很少是组件值方面的准确科学），但没有多少余量；但如果使用变压器，电阻和电容的一个数量级变化不会有什么大不了的。

110 Vac 60 Hz 电源网的注意事项

所示电路适用于 230 Vac 50 Hz。要获得 110 Vac 60Hz 的等效电压，只需使用 150 nF 或 220 nF 电容器而不是 100 nF。事实上，150 nF 的电容器甚至适用于两种系统，但建议的 100 nF 具有更快的响应。

实际使用

我在我的家庭自动化系统中使用这个电路，它直接连接到 Raspberry Pi，由标准 5 V 适配器供电，但也与移动电源并联。每当发生停电时，移动电源会继续为 Raspberry 供电，但会检测到停电，感谢我的家庭自动化系统 Domoticz 向我发送通知。显然，要发送通知，要么像我一样拥有带 UPS 的路由器（15 欧元二手），要么连接到移动网络。通过这种方式，我可以准确地知道停电发生的时间和持续时间，并在电源恢复时执行一些自动任务，例如关闭不可避免地打开电源的 Hue 灯。

警告

我相信您并不笨，但无论如何我要警告您，您正在处理可能导致您受伤甚至死亡的高压。如果您将这个项目付诸实践，请务必小心。我会建议你，一旦你完成了电路，你就用某种方式密封它（也许是热胶？我喜欢它），所以当你的手指被其他可能存在的东西分散注意力时，你不会意外地触摸带电部件同一个盒子。

PS：安全

我编辑文章添加了这一部分，以便更加强调需要考虑的安全措施，正如一些朋友在评论中所强调的那样。

首先，由于我们正在处理高电压（高电压可以是一个相对概念，不仅是下面评论中提到的任何技术领域的定义），如果您不熟悉电，我建议不要玩这个.

其次，正如最初所说，但最好重复一遍，您应该密封电路，不仅要避免自己接触带电部件，还要避免接触周围的任何其他电线或其他任何东西。对了，我试过烧热胶，好像还安全。

第三，上述电路不包含安全措施。保护电路免受可能的故障和浪涌影响的建议如下：

MOV (V1) 保护电路免受可能影响 C1 的浪涌的影响，保险丝可避免电路短路时的风险。请记住，额定值适用于 230 Vac，其他电压使用适当的值。

我还是要注意，这个电路不是炸弹！如果 C1 正常，其余组件发生什么都无关紧要，因为电流将被限制为 7 mA。这就是为什么我没有指定 BR1、C2 和 R1 的额定值。在最坏的情况下，如果 R1-U1 支路断开，C2 上的电压将缓慢增加，直到 325 V，最终，如果其额定值低于该值，显然它会以一种不太引人注目的方式发生故障。在我看来，最好使用低电压额定电容器使其最快失效 -> 更少能量（请记住，电流是有限的，因此 C2 短路是可以的）。使用 400 V 电解电容器的体积会非常大，并且在所解释的情况下，它会保持加载危险的电压和能量。与 C2 并联的齐纳二极管会更好，这样电容器就可以存活下来。另一个重要的事实是薄膜电容器的典型故障，如 C1，是开路。事实上，对于电压尖峰，它们会失去电容，但由于其“自愈”特性，它们仍然可以工作。

来源：断电传感器