Relés contra tiristores: ¿Qué es lo mejor para encender y apagar las luces de 230 V rápidamente (~ 5 Hz)?

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Estoy construyendo mis propias luces de disco / fiesta. Bombillas de 230 V / 60 W, e idealmente me gustaría encenderlas y apagarlas a 5 Hz.

Estaba planeando una configuración simple con un Arduino controlando las luces. Mi plan original era usar relés, más específicamente SRD-05VDC-SL_C (hoja de datos) .

Dice que "la conexión eléctrica máxima de encendido / apagado" es de 30 / minuto, lo cual es demasiado lento para lo que tenía en mente. Esto parece ser un tema común con los relés, ya que después de todo hay un interruptor mecánico dentro.

Después de algunas investigaciones, los tiristores de desactivación de puertas / triacs parecen ser una posible alternativa. Eché un vistazo a TIC226m (hoja de datos) , pero no pude encontrar ningún cambio máximo tasa.

¿Se pueden utilizar para mi configuración? Cualquier otro consejo o sugerencia es muy apreciado.

    
pregunta Aksel

7 respuestas

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Los relés mecánicos no durarán mucho si se los obliga a cambiar a 5 Hz, pero los dispositivos de estado sólido (tiristores, triacs o transistores) son perfectos para su tarea.

En lugar de crear su propio circuito de tiristores / transistores, le sugiero que utilice un relé de estado sólido . Es más fácil y seguro. Consisten en un optoacoplador (para el aislamiento eléctrico de la entrada de nivel lógico), un circuito controlador y algún tipo de elemento de conmutación de estado sólido, todos integrados en un solo paquete estándar.

    
respondido por el jms
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Tres problemas principales aquí.

Lo primero es que parece que no está consciente de que está construyendo efectivamente un circuito de atenuación cuando comienza a usar la conmutación electrónica. Si busca en Google el "esquema del atenuador de luz del teatro", encontrará algunos enlaces útiles, incluido un viejo artículo de ePanorama sobre diferentes tipos. También puede encontrar enlaces útiles en el sitio de Everyday Practical Electronics. Esto es casi histórico ahora, ya que se inventó básicamente en la década de 1980 y no se pudo hacer mejor / diferente.

El segundo problema importante es que usted no es consciente de que su diseño tiene defectos graves. Las bombillas domésticas regulares de 60 vatios no están diseñadas para una iluminación decente. El lanzamiento está mal, y además, simplemente no son lo suficientemente brillantes como para hacer todo. La iluminación en el escenario necesita una gran cantidad de energía si está utilizando luces incandescentes. Sin embargo, cuando usas ese tipo de energía, obtienes mucho calor, y luego necesitas el diseño de un escenario para mantenerlo bajo control. Así que también podrías comprar pares de escenario.

Excepto que todo ese poder es una pesadilla para administrar. Es un verdadero trabajo asegurarse de que no vas a quemar fusibles durante tu concierto. Y peor aún, su circuito de conmutación también tendrá que disipar altos niveles de calor. Además de no tener que interferir con el sonido cuando se enciende y apaga, lo que es un problema perpetuo para todos los reguladores de corriente de la red, incluso los mejores. En realidad, no importa su sonido, también necesita no bloquear la recepción de radio y televisión en un par de cuadras a su alrededor.

La solución que cada etapa y cada concierto de DJ y músico utiliza en estos días son los pars de LED. Bastante barato, baja potencia, brillo decente, controlable sobre DMX. Trabajo hecho.

Entonces, si vas a construir tus propias luces en estos días, deberías usar LEDs. Hacer el trabajo correctamente. Por supuesto, le costará mucho más hacerlo usted mismo que comprarlo de la estantería, pero luego iba a tener la misma situación con su sugerencia original, así que supongo que lo está haciendo como un proyecto para Aprenda electrónica, y no porque el resultado final sea muy útil o rentable.

Pero también hay un tercer problema. Esto implica voltaje de la red, y es muy evidente que todavía no tiene mucha experiencia en electrónica. Esto presenta un peligro claro para usted, su casa y todos los que viven en su casa. Le strongly le aconsejo que no intente esto, porque todavía no sabe lo suficiente como para estar seguro con la red.

Editar para agregar: si planeas tocar como DJ, esto también representa un peligro para todos en tus conciertos. Su kit casero no pasará una prueba de seguridad eléctrica. Si algo sale mal, entonces usted es directamente culpable de negligencia grave y su seguro no lo cubrirá. Esto significa que usted y su familia también podrían perder su casa y cada posesión que tenga.

Si no lo he dejado lo suficientemente claro, realmente no deberías estar haciendo esto ...

    
respondido por el Graham
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Su mejor apuesta es probablemente usar SSR (relés de estado sólido) que incluyen los circuitos de unidad y aislamiento en un paquete. También incluyen un tiristor y, por lo general, un esparcidor de calor para interactuar con un disipador de calor, si es necesario, que está aislado eléctricamente.

Los relés mecánicos no son adecuados, serán ruidosos y se desgastarán muy rápidamente.

Tenga en cuenta que los SSR normalmente darán ciclos completos, por lo que a 5Hz puede ver latidos no deseados entre eso y la frecuencia de la red.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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No puedes cambiar de red.

Primero, no debes cambiarlo porque la alimentación principal es peligrosa, y no debes pasarlo por un dispositivo de fabricación casera (viola el código eléctrico y anulará tu seguro si causa un incendio / lesión).

Pero el asesino a sueldo es no hay lámparas de la red lo suficientemente rápidas .

  • Los incandescentes tienen un tiempo de subida / caída demasiado lento; a 5Hz, no los estarías flasheando tanto como PWM atenuándolos.
  • Los fluorescentes son correctos incluso si el "inicio instantáneo" fue lo suficientemente rápido; Las startups están extremadamente desgastadas con un fluorescente y quemarían la vida útil en el tubo en aproximadamente media hora.
  • Las lámparas de red con tecnología LED son demasiado lentas porque tienen un módulo de controlador electrónico frente a los LED. Ese módulo electrónico no puede cambiar de "encendido" a "apagado" lo suficientemente rápido. Incluso si encuentra una bombilla sin conductor que pueda, es probable que el módulo del controlador tenga una vida corta, y luego, ¿cómo encuentra su personal otra?

Por lo tanto, este acuerdo no sucederá en las redes .

Ahora estás en el mundo de CC de 12/24 voltios. Aquí es fácil. Muchos paquetes de LED de CC de bajo voltaje usan resistencias para limitar la corriente, y pueden transmitirse a cualquier frecuencia a KHz. Cualquier LED capaz de atenuarse con un controlador PWM hará exactamente lo que usted desea. No hay problema.

Ni siquiera es necesario diseñar una conmutación de alta potencia; simplemente puede usar un "módulo amplificador" estándar (generalmente hecho con 3-4 canales) y hacer que su Arduino envíe una señal piloto al amplificador. Estas cosas cuestan alrededor de $ 9.

Y extra, has evitado el peligro de la red.

La otra opción es usar productos de luz LED "inteligentes" fabricados que le permitan ordenarlos en varios niveles de color / atenuación. Es probable que los que colocan la atenuación en el lado de CC, y sean capaces de responder instantáneamente. Así que puedes ordenarles que se iluminen / atenúen a 5 Hz, y ellos podrían hacerlo.

    
respondido por el Harper
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Los relés son malos para ese tipo de cosas, ya que cada apertura del circuito formará un arco que quemará los contactos y los desgastará. De acuerdo, está cambiando el A / C, por lo que a veces lo detecta a la corriente nula, por lo que no hay arco, pero en general tendrá una gran cantidad de arco eléctrico en marcha. Esto hará que el relé sufra un gran desgaste y generará mucho calor.

Los tiristores funcionarán mejor porque no habrá arcos. Pero, la conmutación generará más calor que el estado "encendido" (si no está en un cruce por cero del A / C). Cuando cambie a una velocidad baja, digamos al menos unos segundos entre ciclos, probablemente no equivaldrá a nada, pero a 5 Hz, puede que se acumule algo de calor adicional. Es posible que deba prestar un poco más de atención a cómo se montan y enfrían los dispositivos para garantizar que no se sobrecalienten.

    
respondido por el Anthony X
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Las bombillas son una fuente de luz terrible para su aplicación. Son ineficaces y son lentos. Una alternativa mucho mejor es cambiar a los LED.

Sus ventajas son:

  1. Baje el calor residual (aunque deben enfriarse)
  2. Se necesitan voltajes más bajos
  3. Se necesitan corrientes inferiores
  4. Dimensiones más pequeñas
  5. Colores predeterminados (rojo, verde, ámbar, azul, blanco) más la unidad RGB
  6. Cambios rápidos de brillo
  7. Alta tolerancia al cambio rápido
  8. Fácil regulación del brillo a través de PWM

Y con respecto a su pregunta principal: como ya han sugerido otros, puede comprar relés de estado sólido. De esta manera, todos los problemas posibles con la conmutación que tendrían que enfrentar se enfrentaron hace años y, como son capaces de cambiar las frecuencias en el orden de kHz, también puede regular el brillo en el arduino.

    
respondido por el Crowley
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No hay nada más rápido que un relé de 230v. Los contactos están diseñados para la carga, las repeticiones y el método más seguro.

Y alguien mencionó a Led's. Los controladores de luz para árboles de Navidad son los dispositivos electrónicos de generación de calor y fuego más peligrosos del mundo. Incluso a tan solo 2 a 6mv. ¡Incendios!

Y solo un desperdicio de calor al usar el encendido / apagado controlado electrónicamente de estado sólido purga a un relé secundario y luego a un relé principal.

Square D tiene 230v con temporizadores de estado sólido de segundo o milisegundo que puede preestablecer y conectar directamente en la parte frontal o al lado del relé. Sus interruptores de la bobina pueden variar desde 12 hasta 120v internamente con casi ninguno o ninguno de los cables. Interruptor manual al temporizador a 230v a las luces.

Cuanto mayor sea el relé, menos calor se genera.

El caso de uso es que todas las empresas embotelladoras en el mundo que utilizan las líneas de llenado utilizan un envasador de latas con devolución automática y / o embaladores de cajas de botellas de 3 o 2 litros. Estos funcionan 24/7 también. Donde las líneas de empaque tienen que cambiar repetitivamente y muy rápidamente los motores hacia adelante, parar para retroceder más rápido que las luces de discoteca.

    
respondido por el rodeone2

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