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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Triac am AVR - Schaltplan


Autor: Timo (Gast)
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Hallo,
Ich habe eine Frage und zwar, ob die Schaltung wie im Anhang gezeigt 
logisch ist ? Habe noch nie mit Triacs gearbeitet. Wollte es mal 
probieren und mich vor dem ersten Test absichern.

Ich möchte einen Strahler schalten. Dieser hat 200 W/ 230 V ~ . Da der 
Triac laut Datenblatt 600 V max und 12 Amperé max kann ... also P_max = 
U_max * I_max .. also müsste es ausreichen ... oder mache ich einen 
Fehler ? Es kommt natürlich ein Kühlkörper zum Einsatz.

An die Klemmen 1 und 2, also an die Anoden wird der Strahler so 
angeschloßen, dass die Strecke 1 - 2 des Triacs als Wechselstromschalter 
aggiert.

Kennt jemand eine Seite auf der die Funktion dieses Bauteils beschrieben 
wird?

Vielen Dank

Gruß Timo

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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So in der Art hab ichs auch gemacht:
http://elektronik.laeubi-soft.de/index.php?id=27

Geht wunderbar. Nur aufpassen das man M1 und M2 nicht vertauscht sonst 
geht garnix ;)

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Und ausserdem den 3043 nehmen, der braucht nur 5mA.

MW

Autor: Timo (Gast)
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Hi  Michael,
Genau das gleiche habe ich auch vor. Bei mir soll es ebenfalls ne 
Ätzgerätesteuerung werden und ein Belichtungstimer. :) ...
Vielen Dank ...

Bin halt noch am Lernen ... also Gerade mit dem Abi fertig und nun nach 
dem Bund E-T studieren...

Frohe Ostern dir

Autor: Timo (Gast)
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M1 und M2 ? Meinst da mit die Anodenanschlüße A1 und A2 bei Triac oder 
was ?

Autor: Timo (Gast)
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Hi,
Habe die Schaltung eben aufgebaut. Die LED leuchtet wie gewollt. Sende 
ich eine "1" an die Basis, so schaltet der Transistor richtig durch. Nun 
habe ich am Triacs gemessen. Liegt eine "1" an der Basis des 
Transistors, so schaltet der Triac durch. Der Widerstand zwischen A1 und 
A2 am Triac beträgt ca. 1 kOhm. Liegt eine "0" an der Basis, so schaltet 
er nicht durch. Der Widerstand A1 A2 erhöht sich deutlich.

Nun meine Frage:

Ist es normal, dass bei durchgeschaltetem Triacs der Widerstand A1 A2 
immernoch ca. 1 kOhm beträgt?

Danke

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Na  klar, denn bei durchgeschaltetem Triac besteht, je nach Strom und 
Aufbau, immer noch eine Restspannung von ca. 1V, die vom Wid. Messgerät 
eben als 1000 Ohm angezeigt wird, ähnlich wie bei den meisten 
Diodenmessungen die Schwellspannung von z.B. 500 mV als 500 Ohm 
angezeigt wird.

Autor: Wurscht (Gast)
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So ein Triac braucht meines Wissens nach einen Mindeststrom um 
durchgeschaltet zu bleiben. So ein Ohmmeter wird wohl nicht genügend 
Strom liefern.

Autor: Sven S. (Gast)
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hi,

hier mal meine test schaltung ... die geht auf jeden fall.
und nun viel spass beim löten.

gruss sven

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Der Haupt triac wird wohl gesperrt sein, aber der Messstrom fließt über 
den Opto-Triac der ja durch das Licht offen gehalten wird.

Autor: Timo (Gast)
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Hi,
Ich habe noch eine Verständnisfrage.
Ich habe z.B. ein Triac der laut Herstellerangabe 600V und 8 A steuern 
kann.
Ich nehme an es handelt sich um max. Werte und zudem sind es echtzeit 
Werte. Mit diesen Annahmen kann ich folgendes machen:

U_max_effektiv = 600 V / Wurzel(2) = 424 V
I_max_effektiv = 8 A / Wurzel (2)  = 5,7 A

Wenn man nun die maximal zuschaltende Last bestimmt kommt man auf 
P_effektiv = U_max_effektiv * I_max_effektiv = 2,4 kW.

Das ist erstaunlich viel. Ich kann also den Triacs mit einem Strom von 
sagen wir mal 10 mA vom AVR schalten lassen. Dadurch schaltet dann z.B 
ein Scheinwerfer an (übertrieben, der 2 kW hat) ... ist das korrekt? 
Oder übersehe ich da irgendetwas ... klar, dass die Verlustleistung im 
Triac sehr klein ist aufgrund des innenwiderstandes ... aber naja find 
ich gigantisch ...

Was muss ich da noch beachten? Gibt es soetwas wie P_tot, wie es beim 
Transistor der Fall ist?

Wie dick müssen bei diesen Lasten die Leiterbahnen sein (kenn mich da 
mit der Berechnung der Abstände, breiten und so nicht aus)?

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Also wir stellen in der Firma Heissluftgeräte mit Leistungen jenseits 
1kW her und da wird durchaus mal ein Triac im TO-220-Gehäuse ohne 
Kühlkörper für z.B. 2kW verwendet. Ist überhaupt kein Problem. Sind 
AFAIK Q8025L6 oder sowas, also 800V / 25A.

Autor: eProfi (Gast)
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Ja, Du kannst mit 10mA jede beliebige Leistung schalten, mit Deiner 
Schaltung 2,4KW, allerdings nicht an 230V.

Womit Du aufpassen musst, ist der Einschaltstrom, welcher bei kalten 
Lampen ca. 10-50 mal dem Nennstrom liegt. Also alles etwas dicker 
auslegen, z.B. TIC246. Klar werden Triacs auch warm und wollen gekühlt 
werden. In den Datenblättern ist die Durchgangsspannung angegeben, 
multipliziert mit dem Strom ergibt das die Verlustleistung.

Leiterbahnbreite: so breit wie möglich, min. 3mm , sie dienen auch der 
Kühlung. Bei Netzspannung unbedingt auch auf die Abstände achten, vor 
allem auch zur Niederspannungsseite.
Und eine kleine Folie zur zusätzlichen Isolation vor versehentlicher 
Berührung kann auch nützlich sein.

Hast Du schonmal die Such-Funktion verwendet:
http://www.mikrocontroller.net/search

MOC
Triac

hatten wir nämlich alles schon mehrfach.

Autor: Timo (Gast)
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Was meinst du "nicht bei 230 V" ... ist mir schon klar, dass die 
Nennwerte auf 600V und auf 8 A bezogen sind.

Will Lampen mit dem Triac den ich genannt hab schalten. Es sind 230 V 
Lampen. Nun wollt ich wissen, ob ich 2,4 kW lampen schalten darf 
(abgesehen von Einschaltstrom.

Autor: Timo (Gast)
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Hi,
Im Datenblatt des MOC3041 steht folgendes geschrieben.

R_in is calculated so that I_F is equal to the rated I_FT of the part, 
15 mA for the MOC3041.

Also R_in ist der Eingangswiderstand an Pin 1. Durch den soll der Strom 
für die Diode bestimmt werden. Ich versteht den oben stehenden Satz so, 
dass für den Typ MOC3041 ein Strom von 15mA fließen muss, damit die 
Diode den Triac des Optokoplers schaltet.

Auf der erste Seite im Datenblatt steht jedoch für I_F eine 
Maximalangabe von 60 mA bei 6V.

Um den Triac am Optokoppler zu betreiben wollte ich mich jedoch auf die 
angegebenen 15 mA beschränken, wenn das korrekt ist?!
Bevor ich experimentel erfahre, bei welche Spannung 15 mA fließt wollte 
ich euch fragen, ob man die Diode im MOC3041 ebenso wie eine "normale" 
LED behandeln kann, sprich ca. 2 V?

Ich rechne nun:

Gegeben:

U_Betrieb = 5 V
I_F = 15 mA
U_Diode = 2V

Gesucht: R_in

------------------------------------------------------------------------ 
---

R_in = (U_Betrieb - U_Diode) / I_F
R_in = (5 V - 2 V)/ 0,015 A
R_in = 3V / 0,15 A
R_in = 200 Ohm ... bei 220 Ohm habe ich einen Strom von 13,6 mA, bei 180 
Ohm einen von etwa 16,7 mA.

Was würdet ihr mir für einen Widerstandswert raten bzw. wie soll ich 
vorgehen? Möchte es ja lernen, ich meine die richtige Arbeit mit dem 
Datenblatt.

Gruß Timo



Autor: Timo (Gast)
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Zu den Widerständen auf der Ausgangsseite des Optokopplers. Muss ich die 
noch besonders dimensinieren? Weil da ja 230 V anliegen. Ich meine von 
der Leistung her. Oder ganz normal 1/4 W Widerstände?

Autor: Gast (Gast)
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Es reichen ganz normale 1/4 Watt Widerstände. Allerdings sollte man 
bedenken, daß ein Standart THT Widerstand gerade mal eine 
Spannungsfestigkeit von 100V hat (praktisch ca. 300V).

Autor: Timo (Gast)
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Danke. Das mit der Spannungsfestigkeit habe ich gar net bedacht. Die 
Schaltung ist bereits entwickelt. Ätze Sie heut Abend mal. Werde 
berichten, ob es geklappt hat. Danke

Autor: Thomas Frosch (tfreal10)
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Habe versucht ähnliche Schaltungen aufzubauen und komme zu dem schluss 
jedesmal wenn MT2 mit dem Gate über einen Widerstand direkt verbinde

(so wie z.B in der Schaltung von Autor: Sven S. (Gast) Datum: 26.04.2007 
19:22 Dateianhang: triac.jpg (72,5 KB, 454 Downloads))

zündet der Triac! was mache ich falsch?

hab die Schaltung nun wie im Anhang gezeigt aufgebaut und sie 
funktioniert zwar allerdings begrenzt der Triac den Strom der zwischen 
MT1 und MT2 fließt erheblich!

z.B. 15W Energiesparlampe Nennstrom 50mA nun fließen noch 2mA Lampe 
leuchtet zwar anscheinend auch vergleichbar wie Normalbetrieb aber naja

oder 60W Glühlampe Nennstrom 250mA nun fließen 6mA Lampe leuchtet auch 
aber schwächer als normal!

Autor: Alfred Schulz (Firma: Keine) (ringalf)
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Hallo Zusammen,

ich beabsichtige die gezeigte Schaltung zu verwenden. Ich möchte sie in 
ein Gehäuse einbauen. Die Schaltung soll eine Steckdose, die sich am 
Gehäuse befindet Ein- und Ausschalten.

Das Gehäuse bekommt zur Stromversorgung einen "Kaltgerätestecker".

In üblichen Haushaltsschaltungen werden Lichtschalter normalerweise so 
geschaltet, dass die Phasenleitung unterbrochen wird. Da ich nun nicht 
weiß wie herum der künftige Benutzer den Kaltgerätestecker in die 
Steckdose stecken wird, weiß ich nun nicht welche Leitung vom TIC236M 
geschaltet werden muß.

Ich habe mir nun gedacht, dass ich einfach zwei TIC236M einbaue und 
beide Leitungen schalte.

Meine Fragen: Macht das Sinn? Falls ja, kann ich den 230V-Teil der 
Schaltung einfach dublizieren (hinter dem MOC3041)und in diesem Fall für 
R12 einen 150 Ohm Widerstand einsetzen.

Gruß Alfred

Autor: Thomas Frosch (Gast)
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Abhängig davon, was du an deine geschaltene Steckdose anschließen 
willst, würde ich eventuell auf den zweiten Triac einfach verzichten.

Also was möchtest du damit schalten?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Alfred Schulz schrieb:

> In üblichen Haushaltsschaltungen werden Lichtschalter normalerweise so
> geschaltet, dass die Phasenleitung unterbrochen wird. Da ich nun nicht
> weiß wie herum der künftige Benutzer den Kaltgerätestecker in die
> Steckdose stecken wird,


Das weiß auch jede IKEA-Stehlampe mit Schnurschalter nicht, wie rum der 
Eurostecker in die Steckdose gesteckt wird.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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Also wenn Du eine sichere Trennung willst, so daß man auch das 
Innenleben eines angeschlossenen Gerätes anfassen kann vergiss das und 
zieh den Stecker aus der Dose dafür. Ein Relais würde zwar sicher 
trennen, aber wer sagt Dir, daß der Controller dieses nicht einfach mal 
aus Langeweile einschaltet während Du deine Pfoten im angeschlossenen 
Gerät hast?

Was ich bei sowas noch schön finde, wenn man schon eine optische Anzeige 
hinzubauen will: Die LED kann mit dem Optokoppler in Reihe betrieben 
werden, das spart Strom.

Autor: Alfred Schulz (Firma: Keine) (ringalf)
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Vielen Dank für die Antworten.

Ich will erst einmal einen handelüblichen Einkochtopf (27l Volumen für 
20l Wasser, 230V, 1800W) anschließen. Im Wasser wird ein 
PT100-Temperaturwiderstand die Temperatur messen. An das Gehäuse kommt 
also noch eine Steckdose für das "Thermoelement" und ein Anschluß für 
den PC. Der PC soll anhand der jeweils aktuellen Temperatur in 
"Echtzeit" die Temperatur anzeigen und die Steckdose entsprechend meiner 
Wunschtemperatur schalten (PID-Regler). Das Gehäuse soll handlich sein, 
aber nicht zu groß werden. Ich werde später mehrere dieser Geräte 
benötigen.

Das Argument mit der IKEA Lampe gefällt mir, ich sollte mir wohl weniger 
Sorgen machen. Sobald 230V anliegen wird auch beim Basteln von mir 
nichts mehr angefasst. Ich wollte nur möglichst viel für die Sicherheit 
tun. Normale Steckdosen haben ja auch immer eine aktive Phasenleitung. 
Eine einfache Steckdose mit Kindersicherung sollte genügen.

Auch wenn Stromstaren an der LED beim Schalten eines Heizelementes 
sicherlich unerheblich ist, verstehe ich nicht, wieso man durch 
Reihenschaltung der LED Strom sparen kann. Es sei denn man lässt einfach 
den Widerstand R10 weg. Kannst Du das ein wenig genauer erklären? Mir 
ist auch nicht klar ob R10 für den Transistor wichtig ist, ob ich ihn 
dann einfach weglassen kann.

Gruß Alfred

Autor: Thomas Frosch (Gast)
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Also wenn du auf die LED verzichten willst, kannst du auch den R10 
weglassen.

Du würdest deshalb Strom sparen, weil der Zweig mit der LED komplett 
wegfallen würde.

Zudem kannst du die Leistung die sonst nur nutzlos in R11 in Wärme 
umgesetzt wird dazu nutzen, eine Anzeige-LED einzubauen. Also in Reihe 
zu R11 und dem MOC noch eine LED.

Abhängig davon, mit welcher Spannung die Schaltung betrieben wird, muss 
R11 noch angepasst werden.

Ich benutze oft 5V als Versorgungsspannung. Dabei verwende ich anstelle 
von R11 jedoch meist einen viel höheren Widerstand. Mit 1kOhm geht das 
ganze auch noch wunderbar und man spart bisschen Strom. Mit in Reihe 
geschalteter LED funktioniert es auch noch mit 470Ohm.

Autor: Alfred Schulz (Firma: Keine) (ringalf)
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Danke Thomas,

ich werde es so machen wie Du es vorgeschlagen hast. Das gefällt mir 
besser als die Schaltung von Timo. Zusätzlich werde ich noch den Snubber 
(C1/ R2) aus dem Beispiel von Sven einbauen.

Gruß Alfred

Autor: Alfred Schulz (Firma: Keine) (ringalf)
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Zum Thema "Stromsparen" würde ich gerne noch wissen ob der Snubber 
Circuit über der Last, oder über dem Schalter anzubringen ist. Ich denke 
so wie im aktuellen Beispiel (von Sven) wird immer Strom verbraucht. 
Wäre es nicht besser den Snubber über den Schalter zu anzubringen?

Autor: Thomas Frosch (Gast)
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Wenn du mit Schalter den TRIAC meinst, dann ist das nach Svens 
Schaltplan bereits so. Also der Snubber liegt parallel zum/über dem 
Triac. Das ist so auch richtig.

Autor: Stefan (Gast)
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Wenn der Snubber parallel zum Triac liegt, fließt immer ein geringer 
Strom. Das hast Du richtig erkannt. Wenn die Last ein kleiner Motor ist, 
kann der Strom dazu führen, dass der Motor leise summt.

Wenn der Snubber parallel zur Last liegt, kann er den Triac nicht vor 
kurzen Spannungsspitzen au der Steckdose beschützen.

Für 230V verwende ich immer 600V Triacs mit Snubber parallel.

In kommerziellen defekten Schaltungen finde ich sehr häufig 400V Triacs. 
Ich denke, die Hersteller machen das absichtlich, damit die Geräte 
schneller kaputt gehen. Ist ja schön einfach, anschließend die Garantie 
zu verweigern, mit dem Hinweis, dass das Gerät nachweislich durch 
Überspannung zerstört wurde, wofür der Hersteller nicht haftet.

Deine Rechnung bezüglich der maximalen Betriebsspannung ist Ok, aber sie 
berücksichtigt Spannungsspitzen nicht. In normalen Haushalten muss man 
mit häufigen Spitzen rechnen, die weit über 400 Volt hinaus gehen.

Deine Rechnung zum maximalen Strom ist falsch. Wenn der Triac für 
maximal 8A spezifiziert ist, dann ist damit der effektive Strom gemeint. 
Der kurzzeitige Spitzenstrom darf deutlich höher sein.

8A * 230V = 1840 Watt. Die Rechnung mit der Quadratwurzel kanst Du Dir 
an dieser Stelle sparen. Das ist nur bei der Spannung wichtig, denn die 
darf nicht überschritten werden, auch nicht kurzzeitig.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Stefan schrieb:
> Wenn der Snubber parallel zum Triac liegt, fließt immer ein geringer
> Strom. Das hast Du richtig erkannt. Wenn die Last ein kleiner Motor ist,
> kann der Strom dazu führen, dass der Motor leise summt.

Diverse Triac z.B. der BTA/BTB Serie sind auch in der 'Snubberless' 
Ausführung erhältlich. Einfach mal im Datenblatt nachschauen. Damit 
kannman sich diese Bauteile sparen. Da die MOC304X sowieso einen 
Nulldurchgangsdetektor haben, ist das Snubberglied allerdings meistens 
sowieso überflüssig, ausser bei extrem hohen induktiven Lasten. Der 
Triac wird ja eh nur sauber im Nulldurchgang angeschaltet und löscht 
sich beim nächsten.

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