Kann man eine TVS-Diode an einer Spule, die von einem SSR geschaltet
wird, einsetzen, um Überspannung zu begrenzen (= in der Diode
verbraten)? Bei mir gab es einen Kurzschluss.
Ich schalte ein elektrisches Ventil von Parker (230V, 13W) mit einem
8A-Sharp S202 S02 (aus der Schublade, sonst hätte ich eines ohne ZC
genommen). Eigentlich ging es, ausser dass der Arduino in unmitttelbarer
Nähe im Schaltmoment manchmal abstürzte: Das Ventil scheint hohe
Spannungen zu induzieren.
Statt einem Snubber oder Varistor habe ich eine bidirektionale
400V-Überspannungsschutzdiode genommen (Varistor erschien mir bei einem
oft geschalteten Ventil nicht sinnvoll, weil der bei Überspannung
sukzessive abbaut, und ein Snubber verbraucht ständig Strom):
http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/P6KE-400CA/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3000&ARTICLE=42017&OFFSET=16&;
Ich habe die Diode zwischen den Kontakten des Ventils angeschlossen,
nicht zwischen den Kontakten des SSR (in meiner endgültigen, eigenen
Platine soll sie an das Relais). Beim ersten Schaltvorgang gab es durch
die Diode einen Kurzschluss (und das SSR war tot, da meine Testschaltung
noch keine Sicherung hatte).
- Habe ich die Überspannung unterschätzt, kann ein einziger
Schaltvorgang so eine 400V/600W-Diode erledigen?
- Die Diode hatte einen Ring, obwohl sie bidirektional sein sollte. Hat
mir Reichelt versehentlich eine falsche Diode geschickt?
- Muss die Massnahem an die Quelle (Ventil) oder ist es auf der Platine,
am SSR, akzeptabel?
- Baut ein Varistor bei solchen Schaltvorgängen bis zu katastrophalen
Ausfall ab - oder nur bei viel höheren Spannungen (Blitz usw.)?
Michael schrieb:> Kann man eine TVS-Diode an einer Spule, die von einem SSR geschaltet> wird, einsetzen, um Überspannung zu begrenzen (= in der Diode> verbraten)?
Klar, nur dass die Diode über das Schaltelement gehört, hier also
parallel zum SSR.
Michael schrieb:> Ich habe die Diode zwischen den Kontakten des Ventils angeschlossen,> nicht zwischen den Kontakten des SSR
s.o.
Michael schrieb:> Beim ersten Schaltvorgang gab es durch> die Diode einen Kurzschluss
Das wage ich anzuzweifeln.
Michael schrieb:> und das SSR war tot, da meine Testschaltung> noch keine Sicherung hatte
Das Problem ist erst mal die Spule. Du hast sie mit einer 400V-TVS-Diode
gebrückt. Ablauf:
1. Das SSR "zieht an".
2. Die Spule läd sich auf.
3. Dass SSR lässt los, entweder aufgrund des manuellen Abschaltens oder
des Nulldurchgangs.
4. Die Energie der Spule will irgendwo hin, durch die 400V TVS-Diode
kann die Spule maximal 400V induktionsspannung aufbauen. Die TVS-Diode
leitet.
5. Die 400V addieren sich zu den maximal 320V der Netzspannung und
grillen Dein SSR, welches nun ebenfalls leitend wird
6. Jetzt (!) hast Du einen Kurzschluss, alle beteiligten Halbleiter
geben ihren Löffel ab.
7. Fazit: schütze das SSR! Nicht die Spule!
Der Varistor ist an der Stelle zu lahm, eine TVS an der richtigen Stelle
tut´s. Bei heftigen Störungen kann ein zusätzlicher Snubber ebenfalls
gute Dienste leisten, hierbei ist die Dimensionierung wichtig.
Schau ins Datenblatt der Diode, sieht nicht so aus, als ob die direkt an
230V AC gelegt werden kann.
Ich regele Heizungspumpen (also ca 60W) mit dem S202S12, mit eingebautem
Snubber, ohne weiter Maßnahmen und habe keine Probleme mit dem MC.
> nur dass die Diode über das Schaltelement gehört, hier also parallel zum SSR.
Ok. Wäre schön, wenn das das Problem war. Da soll sie sowieso hin.
> Die 400V addieren sich zu den maximal 320V der Netzspannung und grillen Dein SSR
Hmm. Die Netzspannung müsste eigentlich 0V gewesen sein (da ZC-Relais).
Das Sharp-SSR kann auch recht viel vertragen: High repetitive peak
off-state voltage = 600V.
Die Wohnungs-Sicherung ist geflogen und die Diode war anschliessend in
beiden Richtungen leitend (ich weiss aber nicht, ob man solche Dioden
mit dem Piep-Druchgangstest eines Messgeräts testen kann?). Ich habe die
gleiche Diode auch am Netzteil, Switching PSU - da gibt es kein Problem.
> Bei heftigen Störungen kann ein zusätzlicher Snubber ebenfalls
gute Dienste leisten
Ok. Ich werde später ein anderes Relais nehmen (Omron G3MC-201PL DC5),
das hat einen kleinen integrierten Snubber. Der Hersteller empfielt dazu
einen Varistor:
"Connect the surge absorbers (varistors) in parallel at both ends of the
LOAD terminal when applying a surge voltage over ... 450V peak for
G3MC-20PL"
Michael schrieb:> Hmm. Die Netzspannung müsste eigentlich 0V gewesen sein
Das erzähl der Spule. Die lässt solange Strom fließen, wie Energie da
ist. Bis dahin kann die Netzspannung schon wieder angestiegen sein.
Michael schrieb:> die Diode war anschliessend in> beiden Richtungen leitend (ich weiss aber nicht, ob man solche Dioden> mit dem Piep-Druchgangstest eines Messgeräts testen kann?)
Ja, kann man und sie sollte original nicht leitend sein und zwar auch in
beide Richtungen, bis 400V tut sich da nichts Nennenswertes.
Michael schrieb:> Ich habe die> gleiche Diode auch am Netzteil, Switching PSU - da gibt es kein Problem.
Kommt drauf an, wie sie in der Schaltung eingesetzt ist. Aber an der
Diode lag's sicher nicht primär.
Michael schrieb:> Der Hersteller empfielt dazu> einen Varistor:
Naja, würde ich an der Stelle nicht machen. Varistoren altern und die
Dioden sind schneller. Man muss nur schauen, dass sie die anfallende
Energie auch sicher ableiten können, ohne den Deckel auf zu machen oder
auf Durchzug zu schalten.
Wenn ich das richtig verstehe, dann war die Diode parallel zur Spule.
Die Diode ist aber nur in einer Richtung für 400V ausgelegt, in die
andere sind es ca. 1V, ab der die leitet.
230Vac bedeutet, dass die Spannung der Phase gegenüber dem Nullleiter
zwischen -325V ... +325V bewegt. Natürlich knallt die Diode da durch.
Du müsstest zwei Stück antiseriell schalten.
Knut B. schrieb:> 7. Fazit: schütze das SSR! Nicht die Spule!
Das ist die Lösung für ein nicht vorhandenes Problem:
Michael schrieb:> Eigentlich ging es,
Das wirkliche Problem ist hier:
> ausser dass der Arduino in unmitttelbarer> Nähe im Schaltmoment manchmal abstürzte:
Mal gemessen, was wirklich passiert? Knickt die Versorgung ein? Koppelt
etwas kapazitiv von der Netzseite über? Vorwiderstand bei der
Ansteuerung des SSR vergessen?
MfG Klaus
Felix Adam schrieb:> Wenn ich das richtig verstehe, dann war die Diode parallel zur Spule.> Die Diode ist aber nur in einer Richtung für 400V ausgelegt, in die> andere sind es ca. 1V, ab der die leitet.
wie kommst Du zu der irrigen Annahme? Mal in´s DB geschaut?
Felix Adam schrieb:> Du müsstest zwei Stück antiseriell schalten.
Eben nicht.
Klaus schrieb:> Das ist die Lösung für ein nicht vorhandenes Problem:
Meinst Du?
Klaus schrieb:> Das wirkliche Problem ist hier:>>> ausser dass der Arduino in unmitttelbarer>> Nähe im Schaltmoment manchmal abstürzte:
Was denkst Du, könnte dieses Problem auslösen? Ein steiler
Spannungsprung vielleicht? So einer, den man mit einer TVS an der
richtigen Stelle oder einem Snubber verringern könnte?
Nö, keine irrige Annahme und ja, habe ich. Da die Bezeichnungen der
Dinger aber so nah beieinander liegen, drängte sich der Verdacht auf,
dass eben die Unipolare geliefert wurde.
Wenn es noch eine zweite gibt, lässt sich das immerhin messen.
Felix Adam schrieb:> Da die Bezeichnungen der> Dinger aber so nah beieinander liegen, drängte sich der Verdacht auf,> dass eben die Unipolare geliefert wurde.
Denkbar aber unwahrscheinlich. Ich unterstelle dem TO, dass er die Diode
vor dem Einbau in eine Netzspannungsschaltung mal durchgemessen hat?!
Alles andere wäre ja grob fahrlässig.
Knut B. schrieb:> Was denkst Du, könnte dieses Problem auslösen? Ein steiler> Spannungsprung vielleicht? So einer, den man mit einer TVS an der> richtigen Stelle oder einem Snubber verringern könnte?
Schon möglich, nur haben die bisherigen Versuche in dieser Richtung
nicht zu einer Verbesserung sondern zu geschmolzenem Silizium geführt.
Und das, obwohl gar nicht klar ist, ob es daran liegt.
Was spricht eigentlich dagegen, erstmal die wirkliche Ursache des
Problems zu klären, bevor man weiteres Silizium verbrennt. Es wäre nicht
der erste Thread in diesem Forum, bei dem die Ursache eines Problems
eine ganz andere war, als in dutzenden Posts diskutiert.
MfG Klaus
> Verdacht auf, dass eben die Unipolare geliefert wurde
Bei mir auch - wegen dem Ring. Eine bipolare hat keine Polarität, wozu
dann eine Markierung? Dummerweise habe ich das erst nachträglich bemerkt
und die Diode vorher nicht durchgemessen. Im Datenblatt steht, dass die
bipolare Ausführung keinen Ring hat, aber bei reichelt passen Datenblatt
und verkaufte Ware nicht unbedingt zusammen.
Die Testschaltung, bei der Diode/SSR starben, lief noch an einem Tafo
mit 1000uF-Elko (allerdings ohne Überspannungsschutz) - das fängt doch
wohl den Strombedarf eines 13W-Ventils auf. Daneben schaltet die Platine
problemlos und seit längerer Zeit eine 6A-Heizung.
Den Kommentar mit dem fehlenden Ring bei bidirektionalen Typen hatte ich
erst überlesen. Aber es scheint dann doch so zu sein, dass die bei
Reichelt (oder vielleicht auch deren Lieferant) vertauscht wurden ...
Die bipolaren TVS, die wir als SMA-Typ täglich zu hundeten verbauen
haben auch alle eine Kathodenmarkierung und sind trotzdem bipolar.
Entscheidend ist der Aufdruck auf dem Gehäuse, der sich mit dem DB
decken muss.
