Dubbi su triac

Sto costruendo una nuova incubatrice per uova, per chi non se ne intende semplifico dicendo che è composta da una camera chiusa a temperatura controllata.
Devo tenere la temperatura costante a 37.7°C, qualche decimo di grado in più o in meno non è un problema.
Nei vecchi prototipi usavo i relè per gestire le resistenze riscaldanti ma come potete ben capire si eccitavano e diseccitavano in continuazione al raggiungimento della temperatura.
Vengo al punto, al posto dei relè vorrei usare un triac ma ammetto tranquillamente la mia ignoranza in merito perchè non li ho mai trattati.
Cercando informazioni sono arrivato a questo schema:

Da quanto ho capito tutte le resistenze eccetto R1 sono da 1/2W mentre C1 è un 100nF 400V;
R3 e C1 sono necessari solo per carichi induttivi ma si possono lasciare anche per carichi resistivi.
Non mi è chiara invece la questione dell'optoisolatore, in particolar modo se prenderlo zero cross o no.
La maggior parte dei topic letti riguardavano l'uso dei triac per cambiare la luminosità di lampadine a incandescenza e non come un semplice interruttore.
Un'altra cosa, da quanto ho capito per spegnere un triac una volta innescato non basta togliere la corrente al gate quindi un semplice
digitalWrite(optoisolatore,LOW) non è sufficiente?

Come avrete capito ho le idee abbastanza confuse, ringrazio in anticipo se mi aiutate a imparare qualcosa in più.
Ancora devo ordinare i componenti quindi se non vedete di buon occhio quelli presenti nello schema non c'è problema.

So già che mettendo un relè a stato solido faccio molto prima ma mi piace capire il funzionamento dei componenti.
Per quanto riguarda le precauzioni da prendere con la tensione di rete state tranquilli, faccio un pcb a parte anche per i test e non mi sogno minimamente di mettere 230V su una breadboard o usare cavi volanti :slight_smile:

pelletta:
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Un'altra cosa, da quanto ho capito per spegnere un triac una volta innescato non basta togliere la corrente al gate quindi un semplice
digitalWrite(optoisolatore,LOW) non è sufficiente?
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Un Triac si comporta come un SCR solo che ne hai uno in un verso ed uno nell'altro.

L'SCR, una volta eccitato, finché la corrente che scorre rimane entro un certo limite (Holding Current), rimane in conduzione.
Ora tu però stai lavorando in corrente alternata e quindi ... il segnale passa per ZERO 100 volte al secondo (una volta per la semi onda positiva ed un'altra per la negativa) ... in quel momento, non essendoci più la corrente di mantenimento, l' SCR, se non comandato, cessa di condurre.

Ora ... amplia il discorso a DUE SCR messi in verso opposto ... ed hai la tua risposta :wink:

Guglielmo

Edit : Per quanto riguarda il Zero Cross ... tu, come hai detto, non stai regolando la luminosità di una lampadina ad incandescenza quindi ... puoi fregartene :smiley:

BUD, per quanto ne so io la questione dell'innesco a tempo indeterminato si ha solo se pilotaggio del triac e alimentazione del carico avvengono entrambi in alternata o entrambi in continua. Se il triac viene pilotato in continua ed il carico è alternato, dovrebbe funzionare come un relé.....

Questo schema dovrebbe essere più affidabile.

Calma ... un triac (o un'scr) rimangono in conduzione solo finche' la tensione ai loro capi non scende sotto il livello di mantenimento ... quindi per l'utilizzo IN CONTINUA rimangono in conduzione finche' non si toglie l'aklimentazione, ma per l'utilizzo in alternata, entrambi si spengono ogni volta che la tensione alternata passa per lo zero :wink: ... quindi se il carico e' in alternata, il pilotaggio e' indifferente che sia in continua o in alternata, come lo si rimuove il componente si spegne al primo passaggio per lo zero.

Per quanto riguarda lo "zero-crossing", il motivo principale per usarlo e' che, commutando sempre e solo al passaggio dello zero, il regolatore o il rele allo stato solido genera molti meno disturbi che commutando sul picco della semionda ... non e' solo una questione di carichi induttivi (di regolatori e rele' a triac ne avro costruiti un paio di centinaia, quindi le combinazioni le ho provate un po tutte :stuck_out_tongue: XD) ... se come optotriac scegli uno con lo zero-crossing, e' comunque sempre meglio (e poi costano quasi uguale :P)

L'RC lo puoi lasciare tranquillamente, non gli fa male ... solo, aggiungi in serie al ramo di alimentazione su cui e' presente il triac un'induttanza, per filtrare anche i residui disturbi di commutazione ... un qualsiasi toroide o barretta di ferrite con un centinaio di spire di filo smaltato, di sezione adeguata a reggere i tuoi carichi, e' di solito sufficente.

Lo schema di cyberhs va meglio del primo :wink:

... Ete ... e io che ho detto ??? :grin: :grin: :grin:

Guglielmo

scusami Etemenanki che Ti contradico i triac e i tiristori si spengono a causa della corrente zero e non a causa della tensione zero. Finche c'é corrente conducono anche se la tensione é zero (come nel caso di rete alternata e carico non resistivo).

Il zero cross fa con carichi resistivi che si accendono quando tensione e corrente sono vicino al zero. Questo non ha influenza sulla corrente di picco se il carico é resistivo come un riscaldamento. Non serve ma non fa neanche problemi.

Io preferisco i relé a stato solido con morestti perché cosí non ho i 230VAC sulle schede e non devo pensare a tenere le distanze di sicurezza tra i pin del triac.

Ciao Uwe

gpb01:
... il segnale passa per ZERO 100 volte al secondo (una volta per la semi onda positiva ed un'altra per la negativa) ... in quel momento, non essendoci più la corrente di mantenimento, l' SCR, se non comandato, cessa di condurre.

Ok, vediamo se ho capito. Se l'uscita di arduino è bassa l'optoisolatore rimane interdetto e non conduce; alla prima occasione che il segnale sul triac passa per lo zero non trovando la corrente di mantenimento fornita dall'optoisolatore il triac si spegne.
Detto in due righe basta tenere alta l'uscita di arduino per alimentare il carico e tenerla a stato logico basso per spegnerlo, proprio come un comune relè.

@cyberhs: seguirò il tuo schema dato che è più affidabile.

Vedendo diversi schemi in rete ho notato che per fare un dimmer cambia soltanto l'optoisolatore (con zero crossing), il resto è identico.
Se vanno ugualmente bene anche per fare un semplice interruttore prenderò soltanto questi, giusto per sperimentare un pò di più.

@Etemenanki: hai un suggerimento sul tipo di induttanza da ordinare?

Per ora posso solo ringraziarvi infinitamente a tutti, tra 6 mesi vi mando un cesto di uova se lo gradite (di polli non se ne parla però) :slight_smile:

pelletta:
Detto in due righe basta tenere alta l'uscita di arduino per alimentare il carico e tenerla a stato logico basso per spegnerlo, proprio come un comune relè.

Per ora posso solo ringraziarvi infinitamente a tutti, tra 6 mesi vi mando un cesto di uova se lo gradite (di polli non se ne parla però) :slight_smile:

vale anche per me? :smiley:

uwe: esatto, errore mio, corrente non tensione :slight_smile:

pelletta: Per l'induttanza dipende dalla corrente (potenza) del tuo carico ... comunque non sono critiche, roba tipo questa http://www.ebay.com/itm/10PCS-100UH-100uH-3A-coil-wire-wrap-toroid-inductor-choke-/130939651584?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1e7c9c8600, o anche per correnti piu alte se i carichi sono maggiori di 600W (ma ne dubito, in fondo e' un'incubatrice, non una friggitrice :P)

Per ora non so di preciso quanto sarà grande il carico da gestire, spero sotto i 300W.
L'ambiente da riscaldare è bello grande, deve tenere 200 uova di gallina più tutta la strumentazione accessoria (ventole, igrometri, sensori, motori, cassetti, bacinelle con acqua).
Devo ancora decidere se farla a piani separati così potrei incubare uova di specie differenti oppure fare da una parte la camera di incubazione e dall'altra la camera di schiusa.
In ogni caso come carico non supererò 150W per ogni triac.

Per te uova di quaglia, a buon intenditor poche parole :wink:

pelletta:
Ok, vediamo se ho capito. Se l'uscita di arduino è bassa l'optoisolatore rimane interdetto e non conduce; alla prima occasione che il segnale sul triac passa per lo zero non trovando la corrente di mantenimento fornita dall'optoisolatore il triac si spegne.
Detto in due righe basta tenere alta l'uscita di arduino per alimentare il carico e tenerla a stato logico basso per spegnerlo, proprio come un comune relè.

Partimo dal Triac spento.
caso a) optocoppler senza zero cross
Se dai corrente al LED del Optoisolatore il triac si accende subito e resta acceso finche il Optoisolatore é alimentato. Quando il optoisolatore non é piú pilotato il triac si spegne al prossimo passagio zero della corrente.

caso b) optocoppler con zero cross
Se dai corrente al LED del Optoisolatore il triac si accende al sucessivo passaggio zero della tensone e resta acceso finche il Optoisolatore é alimentato. Quando il optoisolatore non é piú pilotato il triac si spegne al prossimo passagio zero della corrente.

proprio come un comune relè.

Non proprio; ci sono ritardi di spegnimento e nel caso di zero cross anche di accensione fino a quasi un semionda ( 10mS nella rete a 50Hz).

Ciao Uwe

pelletta:

[quote author=Michele Menniti link=topic=175473.msg1302174#msg1302174 date=1372873007]
....
vale anche per me? :smiley:

Per te uova di quaglia, a buon intenditor poche parole :wink:
[/quote]
intendevo dire che ero stato il primo a dirti che il tuo circuito funzionava come un relé, i ms di ritardo di cui parla UWE sono circa il tempo di eccitazione del relé, quindi sono proprio simili, e comunque sono tempi non percettibili, mentre tu mi hai ignorato :frowning:
di uova di quaglia non ne capisco nulla, quindi non so se mi hai tirato una legnata o premesso cose buone :sweat_smile: anche se un mezzo vago sospetto mi viene in mente, ricordandomi un "com'è umano lei..." di qualche giorno fa :grin:

Stai tranquillo, non ti avevo affatto ignorato, figurati.
Le uova di quaglia sono molto rinomate. Sono 5 volte più piccole di quelle delle galline e costano uguale o forse anche di più.
Sono davvero ottime sia a livello gustativo che salutare, fai una piccola ricerca per sapere le loro proprietà poi vedi se ti ho rifilato una legnata 8)
Mike, ultimamente sei molto diffidente verso il prossimo, nel frattempo mi armo di badile e attendo istruzioni dato che la sabbia è finita :grin:

Torno in topic e chiedo una delucidazione riguardo allo schema postato da cyberhs.
Su R2 c'è una nota:

se cos fi é minore di 0.5 occorre una resistenza da 360 Ohm

Leggendo in rete ho dedotto che

Il cosfi è una grandezza elettrica che misura la sfasamento fra la
tensione e la corrente assorbita da determinati carichi elettrici e di
conseguenza il rendimento del carico stesso.
Sono coinvolte la potenza apparente, quella erogata e quella assorbita,
a loro volta legate alla energia attiva e reattiva.
Quando si usano resistenze o lampade ad incandescenza il valore è uguale
a 1, mentre con i carichi induttivi (motori) o
capacitivi (condensatori) il valore si abbassa e diventa pertanto
inferiore a 1.

Come faccio a determinare il cos fi? :astonished:

e' l'ora tarda, poi ultimamente è innegabile che io e te ogni tanto ci "pizzuliamo" (sarebbero le beccate dei galli :D)
Riguardo il cosfi hai scritto tutto tu:

Sono coinvolte la potenza apparente, quella erogata e quella assorbita,
a loro volta legate alla energia attiva e reattiva.
Quando si usano resistenze o lampade ad incandescenza il valore è uguale
a 1, mentre con i carichi induttivi (motori) o
capacitivi (condensatori) il valore si abbassa e diventa pertanto
inferiore a 1.

Non stare a fissarti troppo, usa valori standard e vai tranquillo.

Ora tutto è chiaro, ordino i componenti e nel frattempo preparo lo stampato.
Ringrazio Michele e tutti gli altri che sono intervenuti, nessuno escluso :sweat_smile:

Una domanda. Bud ad un certo punto chiede se è meglio usare un fotoaccoppiatore con sensore di zero cross... ma il Moc3031 non lo integra di già?? Si vede anche nel suo simbolo...
O sono io che non ho capito... :roll_eyes:

In quale schema? In quello che ho postato io non c'è il simbolo che indica il sensore di zero cross mentre in quello di cyberhs c'è...
eppure si tratta sempre di un MOC3031M.
L'unica è vedere il datasheet.

Per il mio caso se usarne uno "normale" o uno zero-crossing è indifferente, devo soltanto fare un interruttore.
Nel suo intervento Uwe ha spiegato la differenza:

Partimo dal Triac spento.
caso a) optocoppler senza zero cross
Se dai corrente al LED del Optoisolatore il triac si accende subito e resta acceso finche il Optoisolatore é alimentato. Quando il optoisolatore non é piú pilotato il triac si spegne al prossimo passagio zero della corrente.

caso b) optocoppler con zero cross
Se dai corrente al LED del Optoisolatore il triac si accende al sucessivo passaggio zero della tensone e resta acceso finche il Optoisolatore é alimentato. Quando il optoisolatore non é piú pilotato il triac si spegne al prossimo passagio zero della corrente.

Edit:
Ho controllato il datasheet, il MOC3031M è zero-cross

pelletta:
in quello di cyberhs c'è...

Sì, intendevo questo.

Per il mio caso se usarne uno "normale" o uno zero-crossing è indifferente,

Come ti hanno detto altri, con lo zero-crossing il triac commuta solo quando l'onda sinusoidale passa per il punto zero, evitando i picchi di corrente quando va in conduzione.

Prenderò optoisolatori zero-cross come suggerito