继电器与晶闸管:什么最适合快速打开和关闭 230 V 灯(~ 5 Hz)?

电器工程 开关 中继 双向可控硅 晶闸管
2022-01-15 00:47:22

我正在建造自己的迪斯科/派对灯。230 V/60 W 灯泡,理想情况下我想以 5 Hz 的频率打开和关闭它们。

我计划用 Arduino 控制灯光进行简单的设置。我最初的计划是使用继电器,更具体地说是 SRD-05VDC-SL_C (数据表)

它说“最大电气开/关切换”是 30/分钟,这对于我的想法来说太慢了。这似乎是继电器的共同主题,因为毕竟里面有一个机械开关。

经过一些研究,三端双向可控硅开关/门极关断晶闸管似乎是一种可能的替代方案。我查看了 TIC226m (数据表),但找不到任何最大开关速率。

这些对我的设置有用吗?非常感谢任何其他提示和建议。

4个回答

如果被迫以 5 Hz 频率切换,机械继电器不会持续很长时间,但固态设备(晶闸管、三端双向可控硅开关或晶体管)非常适合您的任务。

我建议您使用固态继电器,而不是自己设计晶闸管/晶体管电路它更容易、更安全。它们由一个光耦合器(用于逻辑电平输入的电气隔离)、一个驱动电路和某种固态开关元件组成,所有这些都集成在一个现成的封装中。

这里的三个主要问题。

首先是当你开始使用电子开关时,你似乎没有意识到你正在有效地构建一个调光器电路。如果你在谷歌上搜索“剧院调光器示意图”,你会发现一些有用的链接,包括一篇关于不同类型的旧 ePanorama 文章。您也可以在 Everyday Practical Electronics 网站上找到有用的链接。现在这几乎是历史性的,因为它基本上是在 1980 年代发明的,并且不能做得更好/不同。

第二个主要问题是您没有意识到您的设计存在严重缺陷。普通的家用 60W 灯泡不是为良好的舞台照明而设计的。投掷都是错误的,而且他们根本不够聪明,不能做所有的事情。如果您使用白炽灯,舞台照明需要大量的电力。但是,当您使用这种功率时,会产生大量热量,然后您需要设计一个舞台标准杆来控制它。所以你还不如买舞台帕。

除了所有这些权力都是管理的噩梦。确保您在演出期间不会熔断保险丝是一项真正的工作。更糟糕的是,您的开关电路也必须散发大量热量。以及在打开和关闭时不必干扰声音,这对于每个制造的电源调光器来说都是一个永恒的问题,即使是最好的调光器也是如此。实际上,别管你的声音——你也不需要在你周围的几个街区内阻止电视和收音机的接收。

如今,每个舞台和每个演出 DJ 和音乐家都使用的解决方案是 LED pars。相当便宜,低功耗,不错的亮度,可通过 DMX 控制。任务完成。

因此,如果你现在要建造自己的灯,你应该使用 LED。正确地完成工作。当然,你自己做比现成的要贵得多,但是你会遇到和你原来的建议一样的情况,所以我假设你是作为一个项目来做的学习电子产品,而不是因为最终结果将非常有用或具有成本效益。

不过,还有第三个问题。这涉及到电源电压,很明显你在电子方面还不是很熟练。这对您、您的房子和住在您房子里的每个人都构成了明显的危险。强烈建议您不要尝试此操作,因为您对电源的安全性还不够了解。

编辑添加:如果您打算以 DJ 的身份演出,这也会对您演出中的每个人造成明显的危险。您的自制套件无法通过电气安全测试。如果出现任何问题,那么您应直接为重大过失负责,并且您的保险将不会为您提供保障。这意味着您和您的家人也可能会失去您的房子和您拥有的所有财产。

如果我说得不够清楚,你真的不应该这样做......

您最好的选择可能是使用在一个封装中包含驱动和隔离电路的 SSR(固态继电器)。它们还包括一个晶闸管,通常还包括一个散热器,用于与散热器(如有必要)进行电气隔离。

机械继电器不合适,它们会发出噪音并且很快就会磨损。

请记住,SSR 通常会提供完整的周期,因此在 5Hz 时,您可能会看到该频率与电源频率之间出现不良跳动。

你不能切换电源。

首先,您不应该切换它,因为主电源很危险,并且您不应该通过自制小工具运行它(它违反了电气规范,如果导致火灾/伤害,您的保险将失效)。

但最重要的是没有电源灯足够快

  • 白炽灯的上升/下降时间太慢;在 5Hz 时,您不会像 PWM 调光它们那样闪烁它们。
  • 即使“即时启动”足够快,荧光灯也可以使用;初创公司非常依赖荧光灯,你会在大约半小时内烧毁灯管的使用寿命。
  • 使用 LED 技术的电源灯太慢了,因为它们在 LED 前面有一个电子驱动模块。那个电子模块不能足够快地从“开”到“关”。即使你找到一个可以的无人驾驶灯泡,驱动模块很可能寿命很短,那么你的员工如何找到另一个?

所以这笔交易不会发生在市电中

现在您进入了 12/24 伏直流电的世界。在这里很容易。 许多低压直流 LED 封装使用电阻器来限制电流,这些电阻器可以以任何频率闪烁到 KHz。任何能够通过 PWM 控制器调光的 LED 都能满足您的需求。没问题。

您甚至不需要设计大功率开关;您可以只使用现成的“放大器模块”(通常由 3-4 个通道制成)并让您的 Arduino 向放大器发送导频信号。这些东西的价格约为 9 美元。

并且奖金,您避免了电源的危险。

另一种选择是使用制造的“智能”LED 灯产品,让您可以将它们控制到各种颜色/暗淡级别。那些将调光置于直流侧并能够立即响应的公平机会。所以你可以命令他们以 5 Hz 的频率变亮/变暗,他们可以做到。