Sicurezza del dimmer AC: tensione di rete, isolamento e cablaggio

In sintesi: I moduli dimmer AC utilizzano l'isolamento ottico — i pin lato MCU (ZC, DIM, VCC, GND) sono elettricamente separati dalla rete 230 V. I terminali AC (AC-IN, AC-N, AC-OUT) sono sotto tensione di rete. Dimensionare il cavo: S = I / 8 (rame, mm²) — vedere la tabella per gli equivalenti AWG. Fusibile: I_load × 1,25. Scollegare sempre l'alimentazione prima del cablaggio. Tutti i terminali AC devono essere protetti.

Come funziona l'isolamento ottico

Ogni modulo rbdimmer contiene due circuiti optoaccoppiatori che collegano il lato 230 V AC e il lato 3,3 V / 5 V MCU senza una connessione elettrica diretta:

Optoaccoppiatore di passaggio per lo zero — rileva ogni passaggio per lo zero dell'AC e genera un impulso digitale sul pin ZC. Il circuito di rilevamento ad alta tensione e l'uscita a bassa tensione sono separati dalla barriera LED/fototransistor dell'optoaccoppiatore.

Optoaccoppiatore di pilotaggio TRIAC — riceve il segnale DIM dal MCU e attiva il gate del TRIAC. Il segnale di trigger del gate attraversa la barriera di isolamento tramite l'optoaccoppiatore, non tramite un filo diretto.

Lato MCU (3,3V/5V)     Barriera di isolamento     Lato AC (230V)
──────────────────     ──────────────────────     ──────────────
Pin ZC ◄─── optoaccoppiatore ◄─── rilevatore ZC ◄── AC-L e AC-N
Pin DIM ───► optoaccoppiatore ───► gate TRIAC
VCC, GND                              AC-IN → TRIAC → AC-OUT

⚠️ Il rilevatore ZC richiede entrambi i cavi: AC-L e AC-N. ZC non funzionerà se solo un cavo è collegato al modulo.

L'isolamento attraverso la barriera dell'optoaccoppiatore è dimensionato per almeno 400 V — ben al di sopra della tensione di picco di una linea AC a 230 V (~325 V).

For a detailed explanation of TRIAC phase-cut operation and the zero-cross circuit, see: TRIAC Operation Principles

Confine di isolamento

Cosa è isolato e cosa no:

¹ Nei TRIAC con package TO-220, la linguetta metallica di montaggio è collegata elettricamente a MT2 — uno dei terminali AC principali. Se si aggiunge un dissipatore esterno, posizionare un pad isolante in silicone o mica tra il corpo del TRIAC e il dissipatore, e utilizzare una boccola isolante per la vite di montaggio. Senza questo accorgimento il dissipatore sarà sotto tensione di rete.

² AC-N è vicino al potenziale di terra solo in un sistema correttamente messo a terra (TN/TT). Trattare sempre il neutro come sotto tensione — trasporta la corrente di ritorno ed è pericoloso in assenza di messa a terra o con polarità invertita del cablaggio.

⚠️ Toccare qualsiasi terminale lato AC mentre il modulo è collegato alla rete può causare folgorazione, indipendentemente dal fatto che il carico sia acceso o spento. Il filo neutro (AC-N) trasporta corrente di ritorno e non è un riferimento sicuro.

Prima del cablaggio

Eseguire queste operazioni prima di toccare qualsiasi terminale:

1. Spegnere l'interruttore automatico che alimenta il circuito del dimmer.
2. Verificare con un multimetro (portata tensione) nel punto in cui si lavorerà — confermare 0 V prima di toccare qualsiasi cosa.
3. Bloccare o etichettare l'interruttore se altre persone sono nelle vicinanze.
4. Utilizzare utensili isolati classificati per la tensione di lavoro.
5. Non lavorare da soli su circuiti di rete — la scossa elettrica provoca spasmi muscolari involontari che impediscono l'auto-soccorso; una seconda persona può scollegare immediatamente l'alimentazione.

Dimensionamento dei cavi

Utilizzare la formula dalla documentazione hardware:

S (mm²) = I (A) / 8 — cavo in rame, in aria libera fino a 30 °C

Regole aggiuntive per il dimensionamento:

• Se i cavi passano in una canalina o sono raggruppati con altri, aumentare di una misura standard (ad es. 1,0 mm² → 1,5 mm²).
• All'interno di un contenitore: la temperatura ambiente aumenta con il carico. A 40 °C o oltre, declassare del 20% — utilizzare la misura standard successiva.
• Utilizzare cavo flessibile (multifilare) per le connessioni flessibili, non rigido. Secondo la norma IEC 60228, il cavo flessibile della stessa sezione nominale sopporta la stessa corrente nominale — nessun declassamento necessario.
• Crimpare puntali a boccola (capicorda) sulle estremità dei cavi flessibili prima di inserirli nei morsetti a vite — impedisce a singoli fili di cortocircuitare morsetti adiacenti.
• Il cavo di neutro verso il rilevatore ZC (AC-N → modulo di passaggio per lo zero) trasporta solo 5–10 mA. Utilizzare 0,25–0,5 mm² (AWG 22) per questa connessione — non trasporta corrente di carico.
• Il cavo in rame è fortemente raccomandato. Se il cavo in alluminio è inevitabile: S = I / 5 (l'alluminio conduce meno corrente per mm²).
• Tutto l'isolamento deve essere dimensionato per almeno 400 V (l'isolamento PVC standard per la rete è classificato 300/500 V o 450/750 V).

Scelta del fusibile

I_fuse (A) = I_load (A) × 1,25

Il fusibile deve essere posizionato sul cavo AC L-IN prima del dimmer, non sul lato carico. Questo protegge sia il cablaggio che il modulo da cortocircuiti e sovraccarichi.

Non installare mai un fusibile con un valore superiore alla corrente massima del modulo. Un fusibile da 40 A su un modulo 1CH 8A non proteggerà il modulo — il modulo si guasterà prima che il fusibile intervenga.

Per le installazioni permanenti è preferibile un interruttore magnetotermico (MCB) rispetto a un fusibile: si ripristina senza sostituzione e la sua curva di intervento è più prevedibile per i carichi di tipo motore.

Requisiti del contenitore

I terminali AC esposti in un'installazione finita rappresentano un pericolo per la sicurezza e un rischio legale. Requisiti:

I moduli DIN Rail 2CH e 4CH sono progettati per il montaggio diretto su guida DIN standard da 35 mm all'interno di un quadro di distribuzione — il quadro fornisce la protezione necessaria.

Requisiti aggiuntivi:

• Nessun materiale infiammabile direttamente dietro il TRIAC — genera calore con carichi elevati. Utilizzare un contenitore in acciaio o alluminio o aggiungere un dissipatore con pad isolanti adeguati.
• Instradare i cavi MCU (ZC, DIM, VCC, GND) fisicamente separati dai cavi AC. Come minimo, incrociarli a 90°. L'instradamento parallelo aumenta le interferenze EMI nella logica del MCU.

Primo assemblaggio passo passo

1. Disegnare il circuito — schizzare AC-IN → dimmer → carico → AC-N e le connessioni MCU prima di prendere un cavo.
2. Installare la protezione a monte — posizionare un fusibile o MCB dimensionato per il carico (vedere tabella sopra) prima del terminale AC-IN del dimmer.
3. Scollegare e verificare — spegnere l'alimentazione, verificare con multimetro.
4. Preparare le estremità dei cavi — spellare 6–8 mm di isolamento, crimpare puntali sulle estremità flessibili.
5. Cablare prima il circuito di carico — collegare AC-OUT → carico → AC-N. Il carico può essere una lampada, un riscaldatore o un altro carico resistivo.
6. Collegare AC-IN per ultimo — questo cavo diventa sotto tensione nel momento in cui l'interruttore automatico si chiude. Tutte le altre connessioni devono essere fatte mentre il circuito è fuori tensione.
7. Serrare i morsetti a vite — saldamente ma senza eccesso. Un morsetto allentato è un rischio di incendio; una vite spanata è inutilizzabile.
8. Collegare il lato MCU — ZC, DIM, VCC, GND per ultimi.
9. Ispezionare prima di chiudere — controllare l'assenza di fili conduttori esposti fuori dai morsetti, cavi instradati in modo errato, morsetti adiacenti cortocircuitati.
10. Chiudere e fissare il contenitore — nessun terminale AC deve essere raggiungibile con un dito nell'assemblaggio finito.

Test in sicurezza: limitatore a lampadina

Prima della prima accensione di qualsiasi dispositivo di rete, utilizzare un limitatore a lampadina in serie:

RETE L ──► [Fusibile] ──► [Lampadina 100 W] ──► AC-IN del dimmer
                                                   AC-OUT ──► Carico
RETE N ──────────────────────────────────────────► AC-N

Come funziona:

• Nessun guasto: la lampadina brilla appena o resta spenta (solo una piccola caduta di tensione sul filamento).
• Cortocircuito: la lampadina brilla intensamente e limita la corrente di guasto a ~0,4 A a 230 V — proteggendo il cablaggio e il modulo.

Una lampadina a incandescenza da 100 W (~530 Ω a caldo) è la scelta tradizionale, ma è sempre più difficile da trovare dove è stata ritirata dal mercato. Alternative equivalenti:

• Lampadina alogena da 100 W — stessa caratteristica di resistenza
• Resistore ceramico di potenza da 200–500 Ω, 100 W — senza indicazione visiva

Rimuovere il limitatore solo dopo aver confermato il funzionamento normale.

Errori frequenti

Checklist prima dell'accensione

Prima di applicare la tensione di rete:

(vicino a zero indica un cortocircuito nel carico o nel cablaggio)

Articoli correlati

• Which module to buy → AC Dimmer Buyer's Guide
• TRIAC overheating → AC Dimmer Runs Hot or Burns Out
• Multi-channel wiring → Multi-Channel AC Dimmer Guide
• Dimmer selection guide → How to Select an AC Dimmer Module
• Hardware connection docs → Hardware Connection Guide

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