Relay vs. thyristor: Apa yang terbaik untuk menyalakan dan mematikan lampu 230 V dengan cepat (~ 5 Hz)?

Saya sedang membangun lampu disko / pesta saya sendiri. Lampu 230 V / 60 W, dan idealnya saya ingin menghidupkan dan mematikannya pada 5 Hz.

Saya berencana pengaturan sederhana dengan Arduino mengendalikan lampu. Rencana awal saya adalah menggunakan relay, lebih khusus lagi SRD-05VDC-SL_C (datasheet) .

Dikatakan "Max ON / OFF switching listrik" adalah 30 / menit, yang terlalu lambat untuk apa yang ada dalam pikiran saya. Ini sepertinya tema umum dengan relay, karena bagaimanapun ada saklar mekanis di dalamnya.

Setelah beberapa penelitian triacs / gerbang turn-off thyristor sepertinya alternatif yang mungkin. Saya telah melihat TIC226m (datasheet) , tetapi saya tidak dapat menemukan tingkat switching maks.

Apakah ini dapat digunakan untuk pengaturan saya? Setiap tips dan saran lainnya sangat dihargai.

Relai mekanis tidak akan bertahan lama jika dipaksa untuk beralih pada 5 Hz, tetapi perangkat solid state (thyristor, triacs atau transistor) sempurna untuk tugas Anda.

Alih-alih datang dengan rangkaian thyristor / transistor Anda sendiri, saya sarankan Anda menggunakan solid state relay . Lebih mudah dan aman. Mereka terdiri dari optocoupler (untuk isolasi listrik dari input level logika), sirkuit driver dan beberapa jenis elemen switching keadaan padat, semua diintegrasikan ke dalam satu paket off-the-shelf.

Tiga masalah utama di sini.

Yang pertama adalah bahwa Anda tampaknya tidak sadar bahwa Anda sedang membangun sirkuit dimmer secara efektif ketika Anda mulai menggunakan switching elektronik. Jika Anda Google "skema lampu redup teater" Anda akan menemukan beberapa tautan yang bermanfaat, termasuk artikel ePanorama lama tentang berbagai jenis. Anda dapat menemukan tautan yang bermanfaat di situs Everyday Practical Electronics juga. Ini hampir historis sekarang, karena pada dasarnya diciptakan pada 1980-an dan tidak bisa dilakukan dengan lebih baik / berbeda.

Masalah besar kedua adalah Anda tidak menyadari bahwa desain Anda cacat parah. Bola lampu 60W rumah tangga biasa tidak dirancang untuk penerangan panggung yang layak. Lemparan itu semua salah, dan selain itu mereka tidak cukup pintar untuk melakukan semua. Pencahayaan panggung membutuhkan daya yang luar biasa jika Anda menggunakan lampu pijar. Ketika Anda menggunakan kekuatan semacam itu, Anda mendapatkan banyak panas, dan kemudian Anda membutuhkan desain panggung par untuk mengendalikannya. Jadi, Anda sebaiknya membeli pars panggung.

Kecuali bahwa semua kekuatan itu adalah mimpi buruk untuk dikelola. Ini pekerjaan nyata untuk memastikan Anda tidak akan meledakkan sekering selama pertunjukan. Dan lebih buruk lagi, sirkuit switching Anda harus menghilangkan tingkat panas yang tinggi juga. Serta harus tidak mengganggu suara ketika dihidupkan dan dimatikan, yang merupakan masalah abadi untuk setiap redup utama yang pernah dibuat, bahkan yang terbaik. Sebenarnya, jangan pedulikan suara Anda - Anda juga tidak perlu memblokir penerimaan TV dan radio untuk beberapa blok di sekitar Anda.

Solusi yang digunakan oleh setiap panggung dan setiap DJ dan musisi pertunjukan hari ini adalah LED pars. Cukup murah, daya rendah, kecerahan lumayan, dapat dikontrol melalui DMX. Pekerjaan selesai.

Jadi jika Anda akan membuat lampu sendiri hari ini, Anda harus menggunakan LED. Lakukan pekerjaan dengan benar. Tentu saja akan dikenakan biaya lebih banyak untuk Anda membuatnya sendiri daripada membelinya dari rak, tapi kemudian Anda akan memiliki situasi yang sama dengan saran asli Anda, jadi saya berasumsi Anda melakukannya sebagai proyek untuk belajar elektronik, dan bukan karena hasil akhirnya akan sangat bermanfaat atau hemat biaya.

Tapi ada masalah ketiga juga. Ini melibatkan tegangan listrik, dan Anda sangat jelas belum sangat ahli dalam bidang elektronik. Ini menimbulkan bahaya yang jelas bagi Anda, rumah Anda, dan semua orang yang tinggal di rumah Anda. Saya sangat menyarankan Anda untuk tidak mencoba ini, karena Anda belum cukup tahu untuk aman dengan listrik.

Sunting untuk ditambahkan: Jika Anda berencana untuk manggung sebagai DJ, ini juga menghadirkan bahaya yang jelas bagi semua orang di pertunjukan Anda juga. Kit homebrew Anda tidak akan lulus uji keamanan listrik. Jika ada yang salah maka Anda langsung disalahkan atas kelalaian besar, dan asuransi Anda tidak akan melindungi Anda. Ini berarti Anda dan keluarga Anda juga bisa kehilangan rumah dan setiap barang yang Anda miliki.

Jika saya belum membuatnya cukup jelas, Anda benar-benar tidak boleh melakukan ini ...

Taruhan terbaik Anda mungkin menggunakan SSR (solid state relay) yang menyertakan drive dan sirkuit isolasi dalam satu paket. Mereka juga termasuk thyristor dan biasanya penyebar panas untuk berinteraksi dengan heat sink, jika perlu, yang terisolasi secara listrik.

Relai mekanis tidak cocok, mereka akan berisik dan cepat aus.

Perlu diingat bahwa SSR biasanya akan memberikan siklus lengkap, jadi pada 5Hz Anda mungkin melihat pemukulan yang tidak diinginkan antara itu dan frekuensi listrik.

Anda tidak dapat mengganti sumber listrik.

Pertama-tama Anda tidak boleh mengubahnya karena daya listrik berbahaya, dan Anda tidak boleh menjalankannya melalui gadget rumah (itu melanggar kode listrik dan akan membatalkan asuransi Anda jika menyebabkan kebakaran / cedera).

Tapi yang jadi pembunuh adalah tidak ada lampu utama yang cukup cepat .

• Pijar memiliki waktu naik / turun yang terlalu lambat; pada 5Hz Anda tidak akan menginstalnya sebanyak PWM meredupkannya.
• Fluorescent Right Out walaupun "start instan" sudah cukup cepat; startup sangat mengenakan pada neon dan Anda akan membakar kehidupan yang dapat digunakan dalam tabung dalam waktu sekitar setengah jam.
• Lampu listrik menggunakan teknologi LED terlalu lambat karena mereka memiliki modul driver elektronik di depan LED. Modul elektronik itu tidak bisa bergeser dari "hidup" ke "mati" dengan cukup cepat. Bahkan jika Anda menemukan bohlam tanpa driver yang bisa, modul driver cenderung memiliki umur yang pendek, dan kemudian bagaimana staf Anda menemukan bohlam lain?

Jadi kesepakatan ini tidak akan terjadi di listrik .

Sekarang Anda berada di dunia DC 12/24 volt. Ini mudah. Banyak paket LED DC tegangan rendah menggunakan resistor untuk membatasi arus, dan itu dapat di-flash pada frekuensi apa pun ke dalam KHz. Setiap LED yang mampu diredupkan dengan pengontrol PWM akan melakukan apa yang Anda inginkan. Tidak masalah.

Anda bahkan tidak perlu merekayasa peralihan daya tinggi; Anda cukup menggunakan "modul amplifier" yang tidak tersedia (biasanya dibuat dengan 3-4 saluran) dan minta Arduino Anda mengirim sinyal pilot ke amplifier. Hal-hal ini berharga sekitar $ 9.

Dan bonus, Anda telah menghindari bahaya listrik.

Pilihan lainnya adalah menggunakan produk lampu LED "pintar" yang memungkinkan Anda memerintahkannya ke berbagai tingkat warna / redup. Peluang yang adil menempatkan peredupan pada sisi DC, dan mampu merespons secara instan. Jadi Anda bisa memerintahkan mereka untuk menyala / redup pada 5 Hz, dan mereka bisa melakukannya.

Relay buruk untuk hal semacam itu karena setiap pembukaan sirkuit akan melengkung yang akan membakar kontak dan memakainya. OK, jadi Anda beralih A / C jadi kadang-kadang Anda akan menangkapnya pada arus nol sehingga tidak ada busur, tetapi sebagian besar Anda akan memiliki banyak lengkung yang terjadi. Ini akan menyebabkan relai menjadi aus dan membuat banyak panas.

Thyristor akan bekerja lebih baik karena tidak akan ada busur. Namun, beralih akan menghasilkan lebih banyak panas daripada kondisi "aktif" (jika tidak pada persimpangan A / C). Ketika beralih dengan kecepatan rendah, katakan setidaknya beberapa detik di antara siklus, itu mungkin tidak akan berarti apa-apa, tetapi pada 5 Hz, mungkin ada beberapa penumpukan panas tambahan. Anda mungkin perlu memberi sedikit perhatian ekstra pada bagaimana perangkat dipasang dan didinginkan untuk memastikan bahwa mereka tidak terlalu panas.

Bola lampu adalah sumber cahaya yang mengerikan untuk aplikasi Anda. Mereka tidak efektif dan lambat. Alternatif yang jauh lebih baik adalah beralih ke LED.

Keuntungan mereka adalah:

1. Turunkan limbah panas (mereka perlu didinginkan meskipun)
2. Tegangan lebih rendah dibutuhkan
3. Dibutuhkan arus yang lebih rendah
4. Dimensi yang lebih kecil
5. Warna default (merah, hijau, kuning, biru, putih) plus unit RGB
6. Perubahan kecerahan yang cepat
7. Toleransi tinggi terhadap pergantian cepat
8. Pengaturan kecerahan mudah melalui PWM

Dan mengenai pertanyaan utama Anda: Seperti yang sudah disarankan orang lain, Anda dapat membeli relay solid-state. Dengan cara ini semua masalah yang mungkin terjadi dengan pengalihan yang harus Anda hadapi dihadapkan bertahun-tahun yang lalu dan karena mereka mampu mengalihkan frekuensi berdasarkan kHz, Anda juga dapat mengatur kecerahan di arduino juga.

Tidak ada yang lebih cepat dari relai 230v. Kontak dirancang untuk memuat dan pengulangan dan metode yang paling aman.

Dan seseorang menyebut Led. Pengontrol cahaya pohon Natal adalah elektronik penghasil api dan panas paling berbahaya di dunia. Bahkan hanya 2 hingga 6mv. Kebakaran!

Dan hanya buang-buang panas untuk menggunakan elektronik keadaan padat yang dikontrol on / off pembersihan ke relay sekunder kemudian ke relay utama.

Square D memiliki 230v dengan pengatur waktu solid kedua atau milidetik yang dapat Anda atur sebelumnya dan pasang langsung di depan atau di samping relai. Switch Anda ke koil dari itu dapat berkisar dari 12 hingga 120v internal dengan hampir tidak ada atau tanpa kabel. Pindah ke timer ke 230v ke lampu.

Semakin besar Relay, semakin sedikit panas yang dihasilkan.

Use case adalah setiap perusahaan Pembotolan di dunia pada jalur pengisi menggunakan push drop return packager dan atau 3 atau 2 liter bungkus botol. Ini dijalankan 24/7 juga. Jika jalur pengepakan harus berulang dan sangat cepat mengganti motor dari depan, berhentilah untuk mundur lebih cepat dari lampu disko.