Controllo della luminosità di una lampada (7L5R)

Controllo della luminosità di una lampada
Marco Coppelli - Bruno Stortoni
21. Controllo della luminosità di una lampada
Attenzione!
In questo circuito si impiegano tensioni elevate che possono essere pericolose. Esegui
l’esperienza solo in presenza di personale qualificato.
Scopo della prova
Controllare la luminosità di una lampada mediante un TRIAC.
Materiali e strumentazione
1 TRIAC (ad es. IRT84)
1 DIAC (ad es. ST2)
1 lampada da 230 V, alcuni W
1 potenziometro da 500 kΩ
2 condensatori da 0,1 μF, 400 V
1 bobina da 100 μH
1 interruttore
1 basetta per il montaggio
Alcuni resistori
Schema elettrico
Fig. 1
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Controllo della luminosità di una lampada
Marco Coppelli - Bruno Stortoni
Esecuzione della prova
Tra i vari impieghi dei TRIAC c’è anche quello di effettuare un efficiente controllo variabile della
potenza in a.c. usando la tecnica della variazione di fase dell’innesco. La fig. 1 mostra un semplice
circuito adatto per ottenere la variazione della luminosità di una lampada. R1 e C1 costituiscono, allo
stesso tempo, un divisore di tensione ed una rete sfasatrice variabili. Il DIAC è usato come un
semplice discriminatore di livello dell’innesco, che conduce quando la tensione sul condensatore
raggiunge circa 35 V (in entrambe le polarità) per poi scaricare parzialmente C1 nel gate del TRIAC
portandolo all’innesco. Il DIAC si spegne automaticamente quando la tensione su C1 scende sotto i
30 V circa.
Piena luminosità
Quando R1 è posto a valori molto piccoli di resistenza l’entità dell’azione partitrice e sfasatrice della
rete R1–C1 sulla tensione di gate è trascurabile, per cui la tensione sul condensatore segue quasi
esattamente quella alternata di alimentazione fin quando si raggiunge la tensione d’innesco del
DIAC. A questo punto innesca anche il TRIAC, la lampada si accende e la tensione ai capi di R1–C1
si annulla. Il TRIAC quindi si innesca subito dopo l’inizio di ciascuna semionda e quasi tutta la
potenza è inviata alla lampada.
Il resistore R2, in serie ad R1, serve a limitare la corrente che potrebbe essere troppo grande se R1
fosse posto a zero.
Minima luminosità
Quando, per contro, R1 è posto a valori molto grandi di resistenza, l’entità dell’azione partitrice e
sfasatrice della rete R1–C1 sulla tensione di gate è tale che la tensione sul condensatore raggiunge i
35 V necessari per l’innesco del DIAC solo in corrispondenza del valore massimo della tensione
alternata d’alimentazione. Inoltre, in queste condizioni, lo sfasamento introdotto da C1 è prossimo ai
90°. Poiché il picco di una semionda si raggiunge 90° dopo il suo inizio ed un ulteriore sfasamento
è dato dal condensatore, il ritardo totale dell’innesco del TRIAC è di circa 170° ed in queste
condizioni la potenza inviata alla lampada è quasi del tutto trascurabile.
Necessità del filtro
Il condensatore C2 e la bobina L1 costituiscono un filtro necessario per evitare che le armoniche
spurie prodotte dalla rapida accensione del TRIAC vengano inviate totalmente alla linea di
alimentazione provocando disturbi in radiofrequenza.
La bobina L1 deve poter sopportare la stessa corrente della lampada e può essere realizzata facendo
circa 100 avvolgimenti, con un filo isolato di sezione appropriata, intorno ad una forma di circa 15
mm di diametro.
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