Filtrar ruídos gerados por chuveiro eletrônico

[caolne]

Boa tarde pessoal,

Depois que troquei meu chuveiro daqueles que mudam a temperatura comutando o tamanho da resistência por um com um dimmer começou a dar interferência na minha rede.

Percebi pelas lâmpadas fluorescente compactas que ficavam piscando e conforme ia se ajustando a potência do chuveiro a frequência com que as lâmpadas piscavam mudava, resolvi trocar por lâmpadas led, mas essas estão queimando rápido.

Suspeito que mais equipamentos eletrônicos estejam sendo prejudicados mas não apresentam sintomas.

Queria ajuda para projetar um filtro para esses ruídos.

Minha rede é 2F + N, 220 volts entre fases, aterramento no padrão TT.

O chuveiro está ligado nas 2 fases, com fios 10MM2 vindo direto do quadro de distribuição e devidamente aterrado.

[albert_emule]

Este tipo de chuveiro usa um TRIAC de uns 40 amperes.

Funciona conforme o vídeo abaixo:

https://www.youtube.com/watch?v=o2X5M8Oinl4

 

 

Filtrar isso vai ser complicado.

 

Pode ser usado filtros diferenciais e filtros modo comum. 

Mas teria que ser calculado especificamente para este uso seu. 

 

 

[Sérgio Lembo]

Fazer aquecimento por corte de fase deveria dar cadeia. Arrebenta o fator de potência e faz essa bagunça toda na rede elétrica.

Aquecimento por onda completa pulsante era trabalhoso décadas atrás, fazia uso de transformador de sincronismo. Nos dias de hoje com os opto-acopladores de zero crossing ficou moleza.

No circuito abaixo o PWM utiliza frequência de 10Hz. Caso tenha dificuldade para achar capacitor de 1,5uF coloque de 1uF em paralelo com 470nF. Lâmpadas fluorescentes talvez apresentem um leve tremor mas não irão queimar por causa disso, as de led não devem apresentar tremor. Isso se deve a enrtrada e saída constante da potência do chuveiro que reduz um pouco a tensão mas não irá gerar os fortes ruídos elétricos que já queimaram lâmpadas de LED. Não oferece risco à TV e demais eletrodomésticos.

adicionado 3 minutos depois

São componentes baratos e fáceis de se achar. O MOC talvez seja mais chato. Cuidado com equivalências, o MOC3031 é para 110Vac, estou indicando os modelos para 220Vac.

[.if]

Se me permitir, uma visão simplista da coisa...

-Deixe o chuveiro com a "sujeira" dele e avalie um filtro pro restante da casa pois esta consome pouco em relação ao chuveiro.

-Reaperte os parafusos ou reveja a ligação do seu quadro. Analise se realmente nenhuma parcela da corrente do chuveiro tem chance de passar pela linha da casa

-Veja se os fios do chuveiro andam em "paralelo" com o da casa. Algo como no mesmo conduíte.

-A princípio este ruído não interfere nos eletrônicos (talvez num rádio AM). Se o da lâmpada fluorescente incomoda, cogite usar lâmpadas led.

 

[misterjohn]

Queria aproveitar o ensejo para saber se a situação descrita abaixo não causa problema mesmo ou dei sorte:

- Meu pc pesa mais de 20 kg, tem 7 hds internos e dois externos, além de 3 driver de gravação e está ligado dentro do quarto de empregada em uma tomada onde do outro lado da parede (área de serviço, está ligada a máquina de lavar de 11 Kg, a máquina é ligada, opera normalmente e não causa o menor problema ao computador, isso desde que comprei esse apto em 2004...durante todo o ciclo de operação com o liga e desliga nada acontece com o pc, inclusive faço gravações em midia física durante e não afeta em nada...é isso mesmo, não é para acontecer ou dei sorte até agora se é que se pode dizer isso?

 

 

E eu???????????

[albert_emule]

Quando você regula o chuveiro em exatos 50% da potência, a rede elétrica fica exatamente assim conforme a foto abaixo:

 

A senoide dá uma "arriada" bem no ângulo da senoide onde o TRIAC disparou. 

 

Não sei como faz para corrigir isso com filtros.

É muito difícil.  

 

[.if]

Talvez aquele transientezinho possa ser minimizado. Só vale a pena mexer nele se for comprovado que ele altera algum funcionamento de algum equipamento importante.

Esta queda me parece sintoma de conexão que pode ser melhorada. Só uma observação do meu confortável . de vista, p.ex. estando a causa na sua casa, ela provavelmente não ocorre com mesma intensidade na casa do vizinho mesmo estando na mesma linha. Existem os filtros "naturais" das fiações bem executadas. Então o máximo que se pode fazer é pegar - quando possível - o par de fios pro chuveiro lá no padrão e não no quadro de distribuição. Teoricamente isso reduziria aquela quedinha (grandinha). Tá certo isso arnaldo?

[albert_emule]

Acabei descobrindo como corrigir estas distorções:

 

https://www.youtube.com/watch?v=0IzIgW0rmlA

 

 

[caolne]

Agradeço a ajuda de todos, achei que seria simples resolver.

@Isadora Ferraz, por desencargo de consciência refiz todas as conexões do quadro e não ajudou.

@albert_emule, achei que um simples filtro pi pudesse resolver, mas é mais sério do que imaginei. Vou montar o esquema proposto pelo amigo @Sérgio Lembo, só me falta o optoacoplador, e volto com os resultados.

Grato!

 

@albert_emule vou lá nesse hotel fazer uma visitinha, sintam-se convidados! rsrsrs

[MOR_AL]

@caolne

Instalei um controlador de potência (dimmer) comercial no meu chuveiro. Já faz uns 4 ou 5 anos e nunca tive problemas com ruído na rede ou em meus equipamentos domésticos.

Os fios do chuveiro vêm da caixa de disjuntores na entrada da energia para minha casa. Eles passam pelos mesmos conduítes que contém os fios das outras instalações.

O dimmer deve ser do tipo que o @Sérgio Lembo mostrou. Caso haja interesse posso tirar uma foto do meu dimmer. Ele possui duas caixas. Uma que é instalada no cano d'água, que deve ser para resfriar o triac, e outra para o controle via potenciômetro.

O ajuste de temperatura da água é suave. Para o ajuste ficar ótimo, no inverno conecto a chave do chuveiro em "inverno" e no verão, conecto no "verão". Em suma, mudo a chave do chuveiro, de acordo com a temperatura ambiente. Algo entorno de duas vezes por ano.

MOR_AL

[caolne]

@MOR, ajuda nunca é demais, agradeceria se pudesse fazer isso.

[MOR_AL]

13 horas atrás, caolne disse:

@MOR, ajuda nunca é demais, agradeceria se pudesse fazer isso.

 

São para 110V

MOR_AL

 

[gilson fernandes]

Sim, e possível resolver esse problema, eu tive aqui um problema com esses chuveiro eletrônico, quando ligava o chuveiro as persianas das esquadrias ficavam abrindo e fechando, lâmpadas de led piscando.., pensei e tentei alguns  aqui meios de solução , mas o único que resolveu foi um indutor de que montei e coloquei em série na fase que alimenta o chuveiro,no meu caso aqui, tensão 220 entre fase e neutro.

O indutor precisa ser de núcleo de ferro, quando você ligar o chuveiro uma corrente vai circular pelo indutor, e vai ser criado um campo magnético , o núcleo de ferro vai absorver esse campo magnético e vai devolver para a rede corrigido a deformação da senóide.

[caolne]

Pode passar mais detalhes sobre esse indutor?

[gilson fernandes]

@caolne usei um núcleo de transformador, e enrolei sobre ele várias voltas de cabo 10mm, depois de enrolado coloquei resina, outra coisa que fiz aqui foi identificar qual fio passa pelo dimer , como o neutro na minha instalação e bem aterrado, então o mesmo deve passar direto para a resistência, o fio fase passa pelo indutor e liga no fio que entra no dimer, 

Ficou um trem ***** de feio, mas foi a solução, acabou os problemas de interferência 

agora, gilson fernandes disse:

@caolne usei um núcleo de transformador, e enrolei sobre ele várias voltas de cabo 10mm, depois de enrolado coloquei resina, outra coisa que fiz aqui foi identificar qual fio passa pelo dimer , como o neutro na minha instalação e bem aterrado, então o mesmo deve passar direto para a resistência, o fio fase passa pelo indutor e liga no fio que entra no dimer, 

Ficou um trem ***** de feio, mas foi a solução, acabou os problemas de interferência 

Claro que isso não ficou dentro do banheiro, ficou em cima da lage

[Internet]

Em 13/04/2019 às 09:00, MOR_AL disse:

 

São para 110V

MOR_AL

 

 

Existe alguma diferença entre esse dimmer e os que já vêm integrados nos chuveiros eletrônicos?

 

Aliás dando uma pesquisada a respeito desses chuveiros acabei vendo muitas reclamações, principalmente em relação a essas placas de controle, acabam queimando ou dando algum outro problema muito rapidamente.

[MOR_AL]

Em 10/05/2023 às 18:22, Internet disse:

Existe alguma diferença entre esse dimmer e os que já vêm integrados nos chuveiros eletrônicos?

Não tenho conhecimento dos dimmers integrados em chuveiros eletrônicos.

MOR_AL

[rmlazzari58]

Em 11/04/2019 às 22:29, Sérgio Lembo disse:

No circuito abaixo o PWM utiliza frequência de 10Hz.

 

Em 11/04/2019 às 22:29, Sérgio Lembo disse:

Cuidado com equivalências, o MOC3031 é para 110Vac, estou indicando os modelos para 220Vac.

 

Procurei no manual desse MOC3031 (aqui) mas não encontrei (ou não soube encontrar).

Qual a frequência máxima em que esse optoacoplador funciona?

[Sérgio Lembo]

35 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

Procurei no manual desse MOC3031 (aqui) mas não encontrei (ou não soube encontrar).

Qual a frequência máxima em que esse optoacoplador funciona?

Como assim frequência máxima? Foi construído para disparar SCRs e TRIACs. na passagem pelo zero grau.

[rmlazzari58]

O que me chamou a atenção foi a baixa frequência do seu circuito, Sérgio: 10Hz. Bem... baixa em relação a um oscilador que acabei de montar para "dimmerizar" leds... 10Hz para os leds faria piscadas bem incômodas.

 

Como não conheço esse componente fiquei pensando em turn-on delay, turn-off delay, rise time... esses índices, e lembrando que a corrente nesses optoacopladores tem que ser convertida em luz e daí, luz de novo em corrente. Se dentro de um mosfet sem conversão nenhuma, já tem delays, será que tem também aqui?

 

[Sérgio Lembo]

@rmlazzari58

Todo componente possui delay, o mosfet é até mais rápido que o BJT nas baixas tensões. Indo para optoacopladores estes são bem lentos, os comuns apresentam desempenho sofrível acima de 40kHz. Optoacopladores não são bons para comutação direta de cargas. Para dimmer de luz qualquer coisa acima de 200Hz já te dará um excelente resultado. Cinema opera com 24 Hz. 

 

Sobre os delays indicados nos datasheets dos mosfets: lembre-se que o gate é uma placa isolada do canal dreno-source e isto configura um capacitor. O delay de comutação é o tempo para que o gate vá de zero ao limiar de condução e está relacionado à capacitância entre o gate e o source. No instante que o limiar da condução é atingido o capacitor entre o gate e o dreno tenta arrastar a tensão de gate para baixo devido a tensão do dreno estar em queda. A corrente do gate é então usada para descarregar este capacitor e o tempo gasto é o rise time. Como todo capacitor o tempo gasto para se carregar ou descarregar depende da corrente aplicada e da variação de tensão sobre o capacitor, é um cálculo de RC. Os tempos indicados no datasheet só são válidos nas condições de Vgate, Rgate e Vdd indicados no ensaio.

 

Indo para o uso prático disso: a intenção é evitar que o transistor derreta por aquecimento. Na seleção do transistor quanto mais baixo for o Rds menor será o aquecimento por condução. Pdissipada = Rds x I² x duty.

Quanto mais baixo for o Rds mais elevado tende a ser a capacitância de gate e por consequência mais lento nas transições. Isso é pouco relevante nas baixas frequência mas pode matar seu projeto nas altas. 

Aumento de temperatura por condução = Rds x I²carga x duty máximo x 360º/W, resultado em ºC.

 

No aquecimento por comutação temos 2 eventos de aquecimento: quando liga e quando desliga. você pode pesquisar as fórmulas (não as recordo agora) ou fazer uma conta imprecisa mas indicativa. Os cálculos a seguir resultam nos joules gerados por evento, no final terá que multiplicar pela frequência para ter o valor em Watts e multiplicar esses Watts pelo desempenho térmico do componente, em torno de 360ºC/W para SOT23 (no datasheet tem o valor correto) e ver se o calor é aceitável. 

 

Primeiro temos que calcular o Rgate a ser utilizado: terá que ser => que o valor sugerido pelo fabricante. Um valor muito baixo pode resultar em correntes elevadas que irão matar o gate por stress. Por ser um capacitor que irá receber um pulso quadrado na comutação é um curto. O componente que o ativa (pode ser um Arduíno ou qq outra coisa) possui uma corrente máxima de saída a ser respeitada e alguns deles de surto repetitivo, que é mais alta mas tem que ser breve. Se o componente indicar o surto (surge) use-o. Rgate = Vgate / corrente de surto do drive. Provavelmente o Rgate calculado será maior que o indicado no datasheet. Supondo que Rgate calculado seja de 100R e no datasheet o ensaio indique Rgate de 20R, 5x menor. Seus tempos serão 5x maiores. Multiplique essa relação nos tempos indicados de rise time e fall time. 

Aumento de temperatura por frequência = Vdd x corrente da carga x (rise time + fall time) x 360ºC x frequência / 2.

Esta é uma conta simplificada, costuma indicar um calor maior que o real mas se passar por este teste não necessitará fazer o cálculo exato. 

Preste atenção na fórmula, uma frequência 10x maior resulta em 10x mais aquecimento por comutação, então quanto mais baixa for a frequência mais simples fica essa questão.

 

[odorizzinho]

@Sérgio Lembo Olá Sérgio, tudo bem? Estou com o mesmo problema aqui em casa com chuveiro triac, ele causa ruido que passa para o microfone do meu computador e já testei o microfone apenas na bateria do notebook e fica o mesmo ruido e também passa para o inversor da energia solar....mas pra mim o problema é no microfone e não sei mais o que fazer não manjo de montar placas eletrônicas e vi que o senhor mandou uma solução ali em cima, será que o Senhor me ajudaria eu pago, eu preciso resolver esse problema porque eu trabalho com isso :$ não sei mais o que fazer 

[.if]

5 horas atrás, odorizzinho disse:

o microfone apenas na bateria do notebook e fica o mesmo ruido

Neste caso vem pelo ar mesmo. Experimenta distanciar apenas. Se funcionar, sinto muito mas Serjão ...

Grave o ruído pra gente ver (ou ouvir ). 

[Sérgio Lembo]

@odorizzinho

Vamos falar sobre antena. Todo e qualquer metal funciona como antena receptora, inclusive o fio que liga seu microfone ao aparelho. Da mesma forma, todo e qualquer metal eletrificado com tensão alternada funciona como antena emissora. Quando o triac dispara, no fio que fica logo após a tensão sobe abruptamente para o nível de tensão comutada. Se num rádio comum do poucos volts, por exemplo seu WIFI, se consegue uma boa emissão de rádio e usando uma antena pequena imagina um fio variando mais de 200V com o comprimento de fio elevado. Vai longe e com força.

Indo para a solução:

A fiação entre o controlador e o chuveiro deve ser a mais curta possível.

Se possível providencie uma blindagem para essa fiação. Não sei se o chuveiro está direto na parede ou se usa um cano de extensão. Caso use é bom que seja metálico e que a fiação fique alojada na calha metálica, age como blindagem.

[odorizzinho]

@.if @Sérgio Lembo Aqui está o vídeo pra vcs verem, se deixa o microfone na horizontal o ruído some uns 97% e se deixa ele na vertical tanto para cima/baixo o ruído aumenta 1000% :S, e Sérgio o chuveiro é na parede mesmo, a questão de blindagem do fio, o que você me refere a fazer? existe FIO elétrico blindado? 

 

Olha tenho esses 2 vídeos de exemplos pra vcs verem:

 

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