puente rectificador conectado a una raspberry pi gpio

Question

Me gustaría conectar un puente (onda completa) rectificador a mi Raspberry Pi (RPi), GPIO pin 22 (configurado como una entrada). He configurado el rectificador de tal manera que tiene una entrada de 120VAC y una salida de 3VDC (he utilizado un divisor de tensión en la salida de CC). El circuito funciona bien. Soy capaz de alimentar un LED desde la salida de 3VDC. Ahora mi pregunta es, ¿cómo conecto esta salida de 3VDC a la RPi? ¿Simplemente conecto las tierras juntas (tierra DC del rectificador a tierra de la RPi) y luego conecto el puente rectificado de 3VDC al pin GPIO 22 de la RPi? He medido una diferencia de 68V entre la tierra de la RPi y la tierra DC del puente rectificador. Decidí no conectar nada hasta que averigüe por qué hay una diferencia de voltaje tan grande entre las dos masas. Cualquier ayuda será apreciada. BTW, el RPi está siendo alimentado por la misma fuente de 120VAC que está conectada a la entrada AC del puente rectificador.

Este es el circuito que terminé implementando: Circuito Detector 120VAC

Answer 1

No estoy del todo satisfecho con las respuestas dadas sobre la división de tensiones, etc., ya que no son (en mi opinión) un buen enfoque, tanto desde el punto de vista de la seguridad como de la ingeniería.

Yo sugeriría un circuito optoaislador básico o incluso un pequeño relé con una bobina de 120v como formas más seguras, sencillas y eficaces de detectar la presencia de tensión de red sin exponer la Pi a altas tensiones, masas flotantes, etc.

Answer 2

La Raspberry Pi se alimenta generalmente de una fuente de corriente continua de 5V del tipo wall-wart. El secundario está aislado galvánicamente de la tensión de red por razones de seguridad personal (un fallo no expondrá al usuario final a la tensión de red).

El retorno de CC de su circuito puente rectificador es con toda seguridad no aislado de la red eléctrica. La tierra de la Raspberry Pi está "flotando" con respecto a la tierra del puente rectificador - no hay conexión galvánica entre ellos, de ahí su medición de voltaje.

Si conectaras el retorno de CC del circuito del puente rectificador a la toma de tierra de la Raspberry Pi, puentearías el aislamiento galvánico que te proporciona la fuente de alimentación de CC. Esto significa que tu Raspberry PI está ahora referenciada a la red, y cualquier fallo podría potencialmente exponerte a voltajes letales. Yo no haría esto.

Otra complicación viene si también conectas un retorno referenciado a tierra a la Raspberry Pi, como una conexión a un PC, con el retorno referenciado a la red conectado. Cuando mezclas un retorno referenciado a la red como tu circuito rectificador con tierra, las cosas van a explotar (esencialmente cortocircuitas tu puente a través del retorno conectado a tierra, que a menudo es un cable endeble que se calienta mucho y se derrite/incendia mientras explota todo lo que está conectado a él). Otra razón para no hacerlo.

Estarías mucho mejor con un pequeño transformador de frecuencia de línea para (1) reducir la tensión de red a un nivel más bajo por delante de tu atenuador resistivo, y (2) proporcionar aislamiento galvánico de la red. Coloca el puente y el atenuador en el secundario del transformador. Con esto, puedes conectar con seguridad el retorno del rectificador aislado de baja tensión al retorno de la Raspberry Pi.

(También debes incluir un fusible en la línea para aislar el circuito rectificador de la red eléctrica si se produce un fallo grave, como un fallo del transformador o un cortocircuito).