树莓派高效 230VAC 停电检测电路：低成本、紧凑、安全
用紧凑、低成本电路监测 230VAC 市电，向任意单片机输出干净数字信号。
12VAC 方案适合低压监测，但高压市电因功耗过大不适用。下述电路以极少元件、极低功耗解决该问题。
检测停电有三种可行路径：
- 降压变压器整流后调理至逻辑电平。
- 改装手机充电器：移除输出电容或换小容值，获得快速响应 5VDC 信号。
- 采用本文电路——最廉价、最高效、体积最小。
三法均可行，取决于约束条件。经验上本设计在成本、体积、功耗间取得最佳平衡。
电路原理图
原理解析
为非电子专业读者说明原理：
- 100 nF 电容在 50Hz 下呈约 32 kΩ 容抗 (Z = 1/(2πfC))，限制电流约 7 mA (I = V/Z)，功耗 1W 以下。
- 电容不像电阻将电能转热，仅作无功阻抗，故 32 kΩ 不会过热。
- 电容有效分压市电，后续整流输出适合逻辑输入的低压直流。
- 因电流受容抗限制，输出电压由负载而非固定变比决定。低压侧元件 (电阻、小电解) 需谨慎选值，但设计容忍微小偏差。
对比变压器，此方案元件更少、功耗更低、具内在限流特性。
110VAC 60Hz 系统适配说明
将 100 nF 电容改为 150 nF (或 220 nF)。150 nF 同时适配 230VAC 50Hz 与 110VAC 60Hz，而 100 nF 在 230VAC 下响应略快。
实际应用
我将此传感器集成进家庭自动化栈。树莓派由标准 5V 适配器供电并接便携移动电源备用。市电中断时移动电源维持树莓派运行，传感器检测停电并通过 Domoticz 发送通知。通知可经带 UPS 的路由器或移动网络发出，从而记录停电时长、自动化动作 (如关闭 Hue 灯防止来电自亮)。
警告
高压市电可致严重伤害或死亡。组装时严加小心。组装完成后用热熔胶或正规项目盒密封外壳，防止意外接触带电部分。
安全增强措施
额外保护提升可靠性：
- 使用 230VAC 额定 MOV (V1) 钳位可能冲击电容 (C1) 的尖峰电压。
- 串联保险丝防短路。
- 确保低压侧元件 (R1、C2、U1) 耐压超整流后最大电压 (约 325V)。400V 电解过大；低压电容并联稳压二极管可提供优雅失效模式。
- 薄膜电容 (如 C1) 通常开路失效，因电流限制在 ~7 mA 属安全失效。
采取这些预防措施，电路安全、可靠、易实现。
来源：Power Outage Sensor
制造工艺