Small Circuits Revival – Relè ad alta efficienza energetica (Parte 3)

In quest'ultima variazione dello "stairwell lamp circuit" cambieremo la tensione di rete. Ma attenzione: questo può essere letale! Se non hai ancora alcuna esperienza con ciò, allora sarebbe meglio consultare e/o chiedere aiuto a un tecnico elettronico o elettricista (o attendere un'altra settimana).

Versione 3

Le tensioni AC non possono essere commutate utilizzando un "normale" switch a semiconduttore (transistor o MOSFET); per questo abbiamo bisogno o di un relè elettromeccanico o di uno speciale componente che si chiama triac. In sintesi: possiamo immaginare un triac come due tiristori collegati in antiparallelo.

Figura 1

Nello stato di riposo con nessuna delle serie collegata, spingere per rompere gli interruttori SB1-SBn premuti, una piccola corrente scorre attraverso la lampada, il condensatore C1, il resistore R2, il diodo D1 e il resistore R1, facendo accendere il LED1 e trattenendo il transistor T1. Tramite D3, il condensatore C3 è completamente carico leggermente al di sotto della tensione zener impostata da D2 (cioè circa 13 V meno le cadute di tensione diretta di D1 e D3). Non appena uno degli interruttori viene premuto brevemente (!) e quindi rilasciato, il transistor pnp T1 inizia a condurre (la sua base viene tirata "bassa") e il condensatore C3 viene scaricato tramite T1 e R6 nel gate (control input) del triac. Con il valore del componente indicato per C3 (10,000 µF), il triac continuerà a condurre per circa 27 secondi (un pò meno di 3 secondi per 1000 µF). Una volta che la corrente di gate è diminuita ad un livello troppo piccolo per mantenere in conduzione il triac, la lampada si spegnerà e dopo alcuni secondi, durante i quali C3 si ricarica, si ripristina lo stato di riposo.

Due osservazioni

Primo: questo circuito deve essere costruito in modo che sia sicuro da utilizzare e che soddisfi tutti i requisiti dei circuiti collegati alla linea di alimentazione AC. La prossima volta approfondiremo questo argomento. E in secondo luogo: con la versione 2 abbiamo già notato che i MOSFET utilizzati potrebbero, in teoria, commutare grandi correnti (20 o 30 A, a seconda della tipologia). Un lettore ha commentato che i normali pulsanti a bassa tensione non sono adatti a correnti così elevate. Ma questo è il cuculo! Per ottenere una corrente di 20 A ad una tensione di 12 V dovremmo accendere una lampada da 240 W. E, per un circuito a bassa tensione (alimentato a batteria), questo ci è apparso sufficientemente assurdo per non parlare di questo scenario.