Como dijo Dwayne, un relé de estado sólido o SSR que utiliza MOSFET podría usarse para encender y apagar de manera segura los voltajes de la red. La atenuación es otra cuestión ya que la mayoría de los SSR tienen un tiempo de respuesta pobre. y antes de comenzar: un SSR de tipo SCR de cruce en cero sería inútil. Entonces, si su SSR usa SCR, entonces no puede atenuarlo.
Además, ¿qué tipo de luz buscas atenuar? ¿Incandescente? ¿LED? Si es fluorescente o fluorescente compacta (CFL), olvídelo. Sin embargo, existen balastos fluorescentes de atenuación que aceptan un voltaje de CC o una señal PWM. Y aunque no los he encontrado personalmente, también hay atenuación de CFL. Revisa tus bombillas.
Hace aproximadamente un año que estaba mirando una hoja de datos para un MOSFET SSR y la frecuencia máxima de conmutación era de 500Hz. Aunque algunos pueden ser más altos o más bajos. El arduino tiene una frecuencia PWM bastante lenta de unos 500Hz. Podría ser posible conducir un SSR más rápido si puede manejar los transitorios rápidos entre los tiempos de encendido y apagado. Una señal PWM de 8 bits de un arduino puede tener una ventana tan rápida como ~ 8ns que puede ser demasiado rápida para que responda un SSR. Esto sucede en ciclos de trabajo alto y bajo, ya que las ventanas de encendido / apagado / encendido son muy cortas. Por lo tanto, los ciclos de trabajo alto y bajo podrían no funcionar, mientras que los ciclos de trabajo medio podrían funcionar.
¿Por qué los SSR son lentos? Tienen circuitos básicos de accionamiento de compuerta que no pueden suministrar suficiente corriente a las compuertas lo suficientemente rápido como para encenderlas rápidamente. Esto también se ve agravado por el hecho de que los MOSFET tienen una ligera región lineal a bajos voltajes de compuerta, lo que hará que se disipe una gran cantidad de energía cuando se enciende lentamente. Los circuitos de accionamiento de la puerta adecuados utilizan tapas de arranque y fuentes de alimentación para suministrar el voltaje y la corriente necesarios para encenderlos y apagarlos rápidamente. Los SSR no tienen tales circuitos, ya que están diseñados para un uso ON / OFF relativamente lento.
La construcción de un SSR a partir de MOSFET no es una tarea fácil. La corriente total que pueden manejar es un máximo teórico antes del fallo y debe prestar mucha atención a RDS-on, que es la resistencia del drenaje a los terminales de origen. Una caída de voltaje allí significa disipación de energía, lo que significa que debe prestar mucha atención a su diseño térmico. Y también tiene que lidiar con el aislamiento de la red al controlador, que se complica un poco. La conmutación de cargas grandes lo suficientemente rápido requiere un circuito de accionamiento de puerta aislada y una fuente de alimentación. Por lo general, un aislador óptico entre el circuito del controlador y el controlador es suficiente para el aislamiento del controlador. Desde allí se puede utilizar un chip de accionamiento de puerta para cambiar las puertas. Los voltajes más altos también pueden emplear un transformador después del chip de control de la compuerta para aún más circuitos hacia las compuertas. Las unidades de compuerta de transformador se encuentran típicamente en controladores de motores grandes y otros sistemas de alto voltaje que ven picos de 500 + V.
Si usted es un novato, le recomiendo encarecidamente ir por la ruta simple y mantener el control de ENCENDIDO y APAGADO utilizando un SSR. La atenuación se puede lograr utilizando un controlador de atenuación de la plataforma que acepta una señal PWM. Un poco de búsqueda de Google para "PWM light dimmer" sería un buen comienzo.