ZATRZYMAJ SIĘ

Twój entuzjazm jest godny pochwały, ale próbujesz zrobić coś, co może być śmiertelne. Zanim użyjesz 120 (lub) 110 VAC, musisz zrozumieć, co robisz.

Tranzystory potrzebują prądu stałego do działania. Jak mówi Oli, TRIAC będzie działał dla prądu przemiennego, a izolacja to przynajmniej „dobry pomysł”.

Wymagane jest dodatkowe wyjaśnienie:

1. Jakiego napięcia faktycznie używasz do tej pory?
2. Czy używasz obecnie prądu zmiennego czy prądu stałego?

Jeśli używasz 120 VAC z 2N3055, jak teraz stwierdzasz, i nie ma żadnych poprawek (które możesz robić, ale nie wspomniałeś), twoje obietnice są gorsze niż bezużyteczne. 120 VAC ~ = 160 V szczyt jest znacznie powyżej napięcia znamionowego 2N3055.

Dodano:

Rozwiązanie Konsalika jest dobre. To nie jedyny sposób, ale jest to przydatne rozwiązanie, koszt jest stosunkowo niski i zapewnia odpowiednią izolację.

• Ten diagram jest skopiowany bezpośrednio z odpowiedzi @Konsalik. Proszę o głosowanie za jego odpowiedzią teraz :-).
  Zapewnia dobre rozwiązanie elektroniczne z

  • izolacją,
  • zdolnością do obsługi znacznej mocy i
  • możliwość dobrego i bezpiecznego sterowania przez Arduino lub mikrokontroler ogólnego przeznaczenia.

Chociaż pokazuje to jako przełączanie tylko 12 VAC, nadaje się prawie bez zmian do pracy 110 VAC lub 230 VAC.

Jego sugerowany sterownik MOC3023M TRIAC jest dostępny w firmie Digikey za mniej niż 1 USD za 1.
Jest to sterownik TRIAC o „losowej fazie”, co oznacza, że ​​będzie on włączał obciążenie, gdy jak tylko otrzyma sygnał skrętu.
Można również uzyskać sterowniki „przejścia przez zero”, które włączają obciążenie, gdy napięcie sieciowe jest w punkcie zerowym. Zmniejsza to interfenece elektryczne przy przełączaniu obciążenia, ALE oznacza, że ​​można uzyskać tylko całkowite wielokrotności okresu włączenia połowy długości fali.
Który rodzaj jest najlepszy, zależy od aplikacji.
W wielu przypadkach przełączanie przez zero jest w porządku
i jest preferowane, jeśli przełączanie w punktach przejścia przez zero jest dopuszczalnym ograniczeniem.
Przełączanie „losowej fazy” jest przydatne dla najszybszego możliwego sterowania włączaniem.

Sterownik MOC3023 wymaga prądu przemiennika 5 mA, najniższego w jego „rodzina” członków, co czyni go dobrym wyborem do sterowania większością mikrokontrolerów.

Sterownik MOC3023 ma znamionową wartość wyjściową 400 VAC, dzięki czemu nadaje się zarówno do pracy 100 VAC, jak i 230 VAC.

Tylko przykład:
Potencjalnie dobrym TRIACem jest ST2050H TRIAC
kosztujący poniżej 1 USD w firmie Digikey.
Ma ocenę dla pracy szczytowej 600 V, praca ciągła 20 A.
Wymaga napędu bramki 50 mA, który jest „trochę ciężki”, ale dostosowany przez sterownik.
Istnieją mniej dobrze oceniane TRIACS w nieco niższej cenie, które „do roboty”, ale ten wydaje się być bardziej wytrzymały i zdolny niż wiele innych za rozsądną cenę.

Zabawa z głównymi graczami to dobry sposób na zabicie. Dlatego istnieje wiele agencji regulacyjnych, które dyktują, co można, a czego nie można zrobić z napięciem sieciowym. Okablowanie bezpośrednio do sterowników niskonapięciowych za pomocą niedocenianych tranzystorów nie byłoby życzliwe ze strony UL (ani żadnego innego organu regulacyjnego) w tej sprawie.

Najwyraźniej nie masz umiejętności technicznych, aby bezpiecznie zaprojektować pierwotne obwody boczne, więc NIE WOLNO.

Pozbądź się tranzystorów i zastąp je przekaźnikami półprzewodnikowymi z certyfikatem bezpieczeństwa.

Numer części 84137000 jest przystosowany do 240 V AC, 10 A na przekaźnik i może być sterowany w zakresie 3-32 V DC. Izolacja jest nieodłączna (4000 V).

Upewnij się, że każdy łańcuch ma bezpiecznik! (Powolne świecenie 5A byłoby dobrym punktem wyjścia).

Zwykłe żarówki PWM nie przyniosą większego efektu. Żarnik wolframowy ma spore opóźnienie, więc żarówki zawsze będą się powoli włączać i wyłączać (w porównaniu z diodami LED).

Jeśli chcesz mieć lepszą kontrolę nad światłami, rozważ model 84137200 (który nie t czekać na wystrzelenie przejść przez zero) - ten sam arkusz danych.

W zeszłym semestrze użyliśmy następującego obwodu do projektowania elektrycznego:

Zauważ, że jest to zasilanie 12 V AC, ponieważ nasi profesorowie martwili się o bezpieczeństwo (tak jak ).

Litera „R?” wartości, które musieliśmy obliczyć.

Obwód ma triak ze sprzężeniem optycznym (MOC3023), aby zapewnić izolację od MCU.

Nie ma organu regulacyjnego na świecie, który zezwalałby na użycie tego obwodu.

• Sieć zasilająca jest podłączona do półprzewodnika poprzez obciążenie o niskiej impedancji urządzenie, które ulega awarii pod napięciem wstecznym w sposób niegwarantowany. Urządzenie jest oceniane na 60 /> 160 = mniej niż 40% szczytowego napięcia przewodzenia, które będzie występować.

• ** NIE jest to potencjalnie silny> śmiercionośny projekt.
  JEST śmiertelnym projektem w obecnej postaci.

• Istnieje łatwa do osiągnięcia i prawdopodobna ścieżka awarii wysokiego prądu poprzez urządzenie półprzewodnikowe od sieci do kontrolera niskiego napięcia (Arduino).

• Używany komponent przełączający jest zasadniczo nieodpowiedni do tego zadania i można spodziewać się, że zostanie zniszczony w dowolnym momencie podczas pracy.

• Jeśli jeden tranzystor ulegnie awarii, może to spowodować awarię wszystkich innych - wysyłając sieć przez (teraz już dymiącą ruinę).

Tranzystor bipolarny nie jest przeznaczony do użytku z prądem zmiennym.

• Tranzystor bipolarny może nigdy nie może być z powodzeniem używany jako przełącznik AC.

• 2N3055 to tranzystor bipolarny.

Nawet jeśli w tym obwodzie był używany odpowiedni typ elementu przełączającego, który musiałby mieć * prawidłowe napięcie znamionowe. *

• 2N3055 jest znacznie zaniżone do zasilania sieciowego - nawet po wyprostowaniu do prądu stałego.

  • Ocena elementu, aby wytrzymać nieco więcej niż napięcie szczytowe sieci, spowoduje marginalne urządzenie, które zepsuje się okres eksploatacji.

  • Podzespoły sieciowe muszą wytrzymywać przepięcia i znaczne skoki napięcia. Minimalna wartość szczytowa sieci + 50% byłaby rozsądna - i to nie radzi sobie ze skokami szumów.

  • 2N3055 ma napięcie znamionowe 0 V AC, co oznacza, że ​​nie jest przystosowany do przełączania AC przy wszystko.

  • 2N3055 ma moc 60 DC

  • 120 VAC = ~ 160 + V szczyt. Mądry byłby komponent o wartości 240 DC. Więcej, czyli lepiej. Tak więc

  • Nawet jeśli sieć zasilająca została wyprostowana do prądu stałego w celu przełączenia, 2N3055 jest pod względem napięcia zaniżone o współczynnik około 4: 1.

Nie możesz użyć tranzystora bipolarnego 3055 do sterowania zasilaniem sieciowym. Jak wspomniano, nie jest to wcale bezpieczne.

Naprawdę poleciłbym albo użycie żarówek o niższym napięciu, albo zakup gotowego modułu, który może robić, co chcesz.
Oto, co wygląda na całkiem dobrze zbudowany / udokumentowany / wyceniony izolowany 8-kanałowy moduł przekaźnika półprzewodnikowego, który może przełączać do 2 A na kanał (ale trzymałbym go na 2 żarówkach / 1 A na kanał, ponieważ 2 A to absolutne maksimum) i może być sterowany z Twojego Arduino.
Wybrałbym tę opcję i nie martwiłbym się o nieprzyjemne rzeczy.

Poniżej zostawię te informacje w celach informacyjnych:
Musiałbyś użyć czegoś odpowiedniego, np. triak, taki jak BT139 lub podobny. Również jeśli używasz zasilania sieciowego, potrzebujesz izolacji, optotriak, taki jak MOC3011 (lub podobny), może być użyty do napędzania podstawy większego triaka z pinu Arduino.
Izolacja jest bardzo ważne, dla bezpieczeństwa siebie i Arduino - nie używaj obwodu pokazanego w pytaniu (AC będzie odchylać ujemnie i naprzód złącza kolektora bazy tranzystora)

Dla odpowiednika PWM prądu przemiennego będziesz potrzebować detektora przejścia przez zero i ustawić czas wyzwalania triaka w zależności od tego, ile cyklu chcesz włączyć.

Edytuj - właśnie zauważyłem, że potrzebujesz 10 żarówek równolegle na każdym kanale. Musisz upewnić się, że wybrany triak poradzi sobie z wymaganym prądem. 60 W przy 120 V = 0,5 A na każdą żarówkę, co daje 5 A na kanał. IIRC BTB139 obsługuje do 16A, ale potrzebowałbyś radiatora, ponieważ rozpraszałby sporo (sprawdź arkusz danych dla wykresów) Możesz również podzielić kanały na np. 5 partii żarówek.
1800 W dla żarówek 30 * 60 W. Jak otrzymujesz 7200 W? Czy na schemacie nie ma więcej żarówek?