Relè o Triac: attivazione Full-220V con minima tensione in uscita da dimmer

[GiovanniG1]

Buongiorno! E grazie per l'aiuto,

sono davanti a un rompicapo.. e vorrei ascoltare anche i vostri consigli per trovare la soluzione migliore.

Pe runa modifica all'impianto luci del salotto mi vedo costretto ad usare un dimmer LED via radio (non posso tirare fili nuovi), il sistema è alimentato dal 220V della lampada in zona (che andrà eliminata). Attualmente la lampada è pilotata da un dimmer 220V con azionamento a pulsante (premendo velocamente soft ON- tenendo premuto dimmer UP, tenendo premuto la seconda volta dimmer DOWN, premendo velocamente soft OFF), io ho invece bisogno di avere su quei fili la 220V piena non appena il dimmer comincia ad emettere tensione.. questo per non modificare l'impianto esistente ed avere comunque il controllo generale della stanza sui pulsanti esistenti.
Non so se qusto dimmer utilizza un tradizionale triac (e quindi taglia la semionda all'inizio) oppure i nuovi sistemi a Mosfet che conducono all'inizio per poi staccare ad un certo punto)

Ora potrei usare un relè, magari con bobina AC220V: raddrizzo la 220V, tramite un transistor darlington (con opportuna V-CE) ascolto sulla base le semionde tagliate, utilizzo una resistenza di base di alto valore per evitare dissipazioni inutili.. visto l'alto guadagno conto che il transistor si ecciti con pochi volt in ingresso, metto un diodo 1N4007 per evitare le semionde negative e uno zener da 6V per evitare che con tensioni troppo basse vada in conduzione (ho bisogno della certezza che il dimmer sia "acceso"). dal transistor al relè una resistenza di caduta, trattandosi di DC invece di AC.. se lascio la tensione pulsante 30% di caduta dovrebbe bastare.

Oppure, per risparmiare componenti, peunsavo a un TRIAC. Il problema è che a differenza di un circuito tradizionale in cui una volta triggerato il Gate il gate stesso non assorbe più energia (perchè il triac conduce e quindi non c'è più tensione da cui prendere energia).. e se consideriamo l'uso di un Diac la corrente si riduce alla brevità di uno spillo, qui mi trovrei a pilotare il gate costantemente.. e con 220V di possibile uscita dal dimmer "hai voglia" riuscire a pilotarlo garantendogli un'innesco con basse tensioni. Avrei dissipazioni insopportabili.
Secondo voi come faccio a risolvere il problema? Usare reattanza capacitive non va, perchè avrei ritardi sul trigger.. forse c'è qualche altro componente..

Magari usando un alimentatore a bassa tensione, con la massa in comune ai 220V, potrei "ascoltare" il dimmer con un darlington e pilotare un relè (meglio di un triac, che magari mi sega un pò di semionda e dall'altra parte ho uno switching), però a livello di ingombro è la peggiore soluzione (deve starmi nella cassetta di derivazione).
Grazie ancora!

[Darlington]

Io veramente non ho capito un bel niente di cosa intendi fare, mosfet? sull'alternata??

 

Se spieghi cosa hai e cosa vuoi ottenere, senza congetture o elucubrazioni su come sia fatto il dimmer, magari ti si può aiutare

[dott.cicala]

e...ma l'ha detto che è un rompicapo. Non ci ho capito nulla pure io..a parte il mosfet in alternata con relè e darlington di 1n4007 e alimentatori che ascoltano la messa in comune

[patatino59]

Dovresti spiegare meglio di quante accensioni hai bisogno e di che fili disponi sull'impianto, dalla linea luci in cassetta ai punti luce, e ai pulsanti. 

Inoltre non si capisce l'attuale impiego del dimmer RF. A cosa è destinato ? A una delle accensioni ?

Se quello che manca è il collegamento tra il pulsante di comando e il punto luce, (sostituito dal comando del dimmer RF) allora basterà sostituire il dimmer con un ricevitore a piu uscite.

[GiovanniG1]

grazie per le risposte. Davvero non sono riuscito a spiegarmi per niente ci riprovo:

L'impianto attuale è formato da un dimmer, più pulsanti e più lampade. Non voglio cambiare nulla di questo impianto eccetto per una lampada, i cui fili saranno collegati ad un alimentatore switching (si capisce che l'alimentatore non può essere collegato al dimmer, da cui il problema che ho esposto qui).
Non so che tipo di dimmer sia, e cioè se Leading-Edge o Trailing-Edge, questa è un informazione che è determinante nel calcolo del circuito, a prescindere quindi io avrei bisogno di qualcosa di compatibile con entrambi i tipi. (PS: si i Leading edge utilizzano un mosfet! o un IGBT, se non ci credete informatevi).

A me serve accendere l'alimentatore switching non appena il dimmer comincia a condurre, e si deve spegnere solo quando il dimmer è regolato a zero/non c'è tensione in uscita. Per fare questo ho bisogno di realizzare un circuito che "senta" se all'uscita del dimmer è presente qualcosa, e mi ecciti un relè o mi porti completamente in conduzione un Triac. Il triac è la soluzione più interessante dal punto di vista dell'ingombro, visto che dev star dentro a una cassetta di derivazione, ma è per le sue caratteristiche quello più problematico per le dissipazioni che si creano.. a meno che con un colpo di genio non si possa trovare un componente che mi eviti il problema.
L'uscita di tale circuito andrà ad alimentare l'alimentatore switching.


Allego circuito che dovrebbe funzionare, però con grossi ingombri (trasformatore, ecc). La rete di diodi e resistenze, usando la massa in comune sui 220V dovrebbe pilotare il transistor anche con bassi valori di tensione fino a 310V di picco, il condensatore sul relè dovrebbe permettere la continuazione dell'eccitazione anche se la zona di conduzione della semionda sarà molto breve (dimmer al minimo).


 

[moreno_b]

In genere gli alimentatori switching hanno un range di funzionamento molto ampio,tipo 80-240Vac quindi potresti anche essere nelle condizioni in cui puoi alimentarlo in parallelo alle lampade dimmerate.

Verifica la tensione in uscita dal dimmer quando questo è al minimo, se non scende sotto i 85-90V e il tuo switching è come ti ho detto, lui erogherebbe sempre la tensione nominale.

Sennò ci sono poi altre soluzioni.

[GiovanniG1]

Grazie per la risposta,
purroppo non credo sia una buona soluzione, metterei in seria difficiltà lo switching. Parliamo di 80volt con andamento sinusoidale, qui sono semionde (nel caso del dimmer con triac) con botti da innesco.. fanno mica bene alla componentistica. Oltretutto scendere sotto gli 80 volt efficaci è sicuro, i filamenti a incandescenza si "accendono" già a tensioni molto basse.
Mi serve una dritta su circuitino da chi ha esperienza in TRIAC, ne sparo una stupidissima che non ha senso, ma gusto per dare un'idea.. due triac uno che stacca quando l'altro conduce.. e stacca il gate fino al prossimo passaggio sullo zero, così non ho problemi di dissipazione.

[patatino59]

Se vuoi stare sul sicuro, usa un fotoaccoppiatore con il Led interno alimentato dall'uscita del dimmer, un diodo di protezione in antiparallelo e una resistenza di valore elevato (in serie alla 220 V regolata dal dimmer).

Il Led si attiva con un solo milliampere di corrente e l'uscita non ha poli in comune con l'ingresso, essendo fotoaccoppiata.

Con l'uscita a collettore aperto del fotoaccoppiatore ci piloti quello che vuoi, per esempio un relè. 

[moreno_b]

Parliamo di 80volt con andamento sinusoidale, qui sono semionde (nel caso del dimmer con triac) con botti da innesco.. fanno mica bene alla componentistica.

Il primo stadio degli switching in genere è composto da un ponte raddrizzatore e un condensatore da 400Vdc xx µF quindi la forma d'onda poco gli importa.

Comunque vedi tu.

[tesla88]

Scusa ma, tu hai un punto luce che è comandato tramite un dimmer , ora vuoi elimare il punto luce tradizionale e sfruttando i fili che arrivano alla lampada, alimenteresti un dimmer elettronico per Led. Quindi hai bisogno di "eliminare" la funzionalità del dimmer originale rendendolo di fatto un semplice interruttore ? 
Non fai prima a smontare il dimmer vecchio e sul supporto metterci un interruttore della stessa serie civile ?

[DaddoDoc]

Non serve piu solo su quella lampada, ma alle altre serve ancora mi pare di aver capito, o sbaglio?

[tesla88]

Sì, hai ragione, è che alle volte ricostruire tutto nella mente non è facile  soprattutto al lunedì mattina! 

Direi che allora la soluzione di Patatino ci può stare. 
Volendo , al posto del comune fotoaccoppiatore a transistor potresti usare un MOC con cui pilotare direttamente un triac che commuta il 230Vac

[GiovanniG1]

Mi sembra una buona idea! Eccellente, prima di vedere i datasheet dei MOC..
Non è specificata la minima corrente in cui potrebbe attivarsi.. ma la massima fa un pò preoccupare. Anche se scegliessi un 3023, 5mA per un valore di circa 30V (innesco dimmer al minimo) significano 5600 ohm circa, che a 310Volt di picco diventano 55mA.. e non parliamo della dissipazione (8watt RMS)..
Certo le cose sarebbero diverse se a questo LED gli bastasse un'inezia (tipo 0,5mA) per portare in conduzione il DIAC interno.. dovrei provare, ma poi che garanzie avrò che il DIAC verrà sempre pilotato? Può essere che con l'andare degli anni le sensibilità cambino..

MI serve qualcosa che come si innesca il TRIAC in uscita mi tolga la tensione in ingresso sul diodo.. altrimenti dissipa troppo. Oppure devo usare un trasformatore in ingresso, per pilotare il fotoaccoppiatore senza problemi.

Grazie mille a tutti, spero la discussione appassioni

[patatino59]

Al posto della resistenza puoi usare un sistema a caduta capacitiva con 100 nF/400 Volt e 100 Ohm 1/2 W in serie.

In tal caso avresti una corrente costante di 4 o 5 mA e nessuna dissipazione in calore.

 

[GiovanniG1]

si, ma come avevo scritto avrei ritardi (dovuti alla capacità) nell'accensione del led! Purtroppo questa strada non è percorribile.

Sai a volte ci sono quei circuiti geniali.. con 2/3 componenti si risolve il problema. Non so se questo è il caso, ma ho la sensazine che il trucco sia nell'aria. E io credo che il trucco sia quello ti togliere tensione al led non appena il triac si aggancia.

[GiovanniG1]

Che ne pensate di questo? (in linea di principio)
I diodi fanno in modo che le giunzioni dei transistor non siano copite da tensioni inverse troppo alte. La forza del circuito è la certezza del neutro in comune, trattandosi di un impianto rigido dove il neutro viene portato sempre ai punti luce direttamente.
potrei inserire uno zener in serie sulle basi per evitare inneschi troppo bassi (falsi), forse ha senso mettere anche una capacità di qualche picofarad in parallelo alle basi per evitare inneschi dovuti a RF, e forse anche una resistenza di alto valore.
I transistor sono darlington con VCE di 400V almeno

qui il problema è se il dimmer esce in continua (molto probabile, trattandosi di un dimmer elettronico), il transistor per la semionda negativa non serve più, ma quello sulla positiva farebbe condurre il triac solo sulle semionde positive, bisognerbbe quindi inserire un ponte e a quel punto basterebbe un scr

[patatino59]

Sei fuori strada !

Un dimmer a 220 Volt non uscirà mai in continua.

Il condensatore in serie al fotoaccoppiatore sostituisce la resistenza e non causa nessun ritardo !

C1 è da 100 nF 400 Volt, ma potrebbe bastare anche da 47 nF 400 Volt (47000 pF)

D1 è un 1N 4007, DL1 è quello del fotoaccoppiatore.

La resistenza R1 da 100 Ohm 1/2 W, in serie a C1, sarebbe solo di protezione per il Led allo spunto.

Il neutro è sotto, ma non ha alcuna importanza per l'accensione del Led interno al fotoaccoppiatore.

Puoi verificare visivamente l'effetto a tensione minima alimentando un led al posto del fotoaccoppiatore e vedere a che livello si accende.

 

[tesla88]

il dimmer esistente da cui devi prelevare la tensione da monitorare, lavora sulla fase , quindi alle lampade arriva il neutro e la fase dimmerata, o viceversa? 

[GiovanniG1]

- MI sento di replicare, senza voler creare dissapori, più che altro perchè sono stato definito "fuori strada"..

Sei fuori strada !

Un dimmer a 220 Volt non uscirà mai in continua.
Guarda questo:
http://www.microchip.com/forums/m431052.aspx
occhio al ponte di diodi in uscita

 

Il condensatore in serie al fotoaccoppiatore sostituisce la resistenza e non causa nessun ritardo !

- un condensatore in alternata crea sempre ritardi tra tensione e corrente, tant'è che viene proprio usato per innescare il gate di un triac con ritardo. Qualsiasi manuale di elettrotecnica può delucidarti in merito. Per me la tensione 220v è un riferimento e ho bisogno che il triac venga eccitato senza alcun ritardo rispetto ad essa.

 

C1 è da 100 nF 400 Volt, ma potrebbe bastare anche da 47 nF 400 Volt (47000 pF)

D1 è un 1N 4007, DL1 è quello del fotoaccoppiatore.

La resistenza R1 da 100 Ohm 1/2 W, in serie a C1, sarebbe solo di protezione per il Led allo spunto.

Il neutro è sotto, ma non ha alcuna importanza per l'accensione del Led interno al fotoaccoppiatore.

Il problema è la dissipazione comunque,  far lavorare il led a 5mA con 30 volt significa avere 55mA sul picco di 310, e avere una corrente efficacie di 40mA costante.. che durata potrebbe avere il LED? Insomma questo circito non è progettabile, troppo grande il delta.
 

Puoi verificare visivamente l'effetto a tensione minima alimentando un led al posto del fotoaccoppiatore e vedere a che livello si accende.
- è possibile, lo avevo accenato anche io, tuttavia è empirico e potrebbe funzionare oggi, ma domani non più. Se il triac non si attiva a basse tensioni il risultato è una sinusoide non completa (molto parziale) in uscita anche col dimmer al max.

tesla88:
esatto, il neutro arriva diretto a tutte le lampade della casa, la fase passa per i dimmer, interruttori, ecc.

[patatino59]

Mi spiace deluderti, ma il ponte di diodi, usato anche per gli Scr, serve al mosfet a lavorare sulla continua invece di usare un triac.

Il carico e l'alimentazione sono in AC e il dimming è in AC !

Quote

un condensatore in alternata crea sempre ritardi tra tensione e corrente, tant'è che viene proprio usato per innescare il gate di un triac

 

E' corretto, ma dove lo vedi il triac sullo schemino allegato ?

Qui è usato solo come reattanza capacitiva per accendere il Led  e ti assicuro che funziona senza dissipare calore, inoltre nel Led non passano piu di 4 mA !

Il circuito è usato da anni nelle luci di cortesia a Led a 220 V !

 

Hai provato la soluzione consigliata ? 

Quale triac devi eccitare ?

Mi sembrava che avessi bisogno di un semplice On-Off in uscita dal dimmer esistente.

Hai altre critiche o proposte da fare ?

[dott.cicala]

 

Il circuito a reattanza funziona e non è dissipativo ( o quasi) ma a me resta il dubbio che con un carico così esiguo il dimmer riesca ad innescare

 

 

In questo schema il pilotaggio del mosfet è talmente orrendo...che è degno di essere menzionato come "esempio da non seguire"

Sembra poi che nonostante l'opto le masse non siano separate.

 

In pratica il mosfet dovrebbe cortocircuitare, nel periodo in cui è attivo, il ponte per far scorrere corrente nel carico, il quale rimane alimentato in AC ma non si sa più con che tipo di forma d'onda, direi sinusoide criminalizzata.

...e poi quello zener...che ci fa lì? Dovrebbe trovarsi tra g-s 

 

Lo abbiamo già visto su siti nostrani e analizzato qui sul forum tempo fa con tanto di misure reali per appurare la mole di spazzatura elettrica irradiata e condotta...e nel circuito non c'era un micro.

 

Mi immagino in quello schema le bizze che farà quel povero pic....

 

 

 

 

 

[GiovanniG1]

E' vero, lavora in AC.. esattamente come avete descritto, il ponte fa solo in modo che nel mosfet passi la corrente unidirezionale, e io ho sbagliato. La foto era solo un esempio, il primo che google immagini mi offriva, non ci interessa come vada il circuito.

Grazie Stefano, mi hai dato l'idea, uso un mosfet anche io con a valle il ponte, all'ingresso un diodo per far passare la semionda positiva dal dimmer, e un piccolo condensatore 400V per tenere brevemente in piedi la polarizzazione (sulle semionda negativa in cui il diodo non conduce), resistenza di caduta di alto valore e  piccolo zener per non superare i 10 volt di gate. Il gate non consuma nulla ed è quello che cercavo.. mi dimensiono la resistenza per far passare sullo zener tipo 1 mA o anche meno e sono sicuro che il mosfet va in corto senza dissipare. Se voglio essere sicuro metto pure uno zener in serie al diodo per evitare inneschi indesiderati.. alzando la soglia minima per esempio a 6volt
Pochi componenti, ingombro minimo.. credo di aver risolto il problema,

anzi no.. perchè essendo drain ,per lo scherzo del ponte, flottante rispetto al neutro, non si può fare. Ma si può fare che raddrizzo la 220 in ingresso, ed esco in continua.. tanto per gli alimentatori switching non cambia nulla. Qundi (per risparmiare componenti) ponte prima e mosfet N come interruttore, se riesco ad intercettare il neutro che va a quella lampada e usare lui come interruttore, altrimenti mosfet N e P in sequenza (sempre con resistenza alta e zener)
Grazie a tutti!

[dott.cicala]

Ma scusa....mille parole non rendono l'idea che può dare uno schemino anche abbozzato a matita. Io mi sono perso e ormai ho anche poca fantasia.

Ricordati che per via della capacità di gate,  il mosfet è più facile "accenderlo che spegnerlo". 

[GiovanniG1]

ottima osservazione.
A questo punto il partitore + zener va dimensionato trovando il giusto compromesso tra dissipazione e scarica.

 

 

[fisica]

Mi chiedo, tutto questo parlare senza considerare l'elemento interessato. Lo switching.  Che switching è? uno dedicato alla illuminotecnica? uno qualsiasi? Ma invece di pippare sull'ingresso, metti un rele sull'uscita che taglia i xx volt, e lo piloti con bobina collegata sull'uscita dimmer, lo metti con bobina da 24V, per esempio e ci calcoli una reattanza serie in modo da non danneggiarlo alla massima alimentazione.

 

Oppure, se ancora non hai comprato lo switching, ne prendi uno con ingresso di st-by, e lavori su quello.