Triac kühlen?

#1088132
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Mal eine ganz blöde Idee: Der Triac wird mit einem MOC3041 verwendet um 
einen 1,8kW Wasserkocher zu steuern, mit einem Relais kann ich leider 
nicht so leicht im Nulldurchgang schalten und es verursacht laute 
KLACK-Geräusche. Nun soll ja im Wasserkocher Wasser erhitzt werden. Wäre 
es theoretisch nicht möglich den Triac einfach ans Wasserkochergehäuse 
zu kleben (ich nehme dann einen BTA 16/600B, dessen Gehäuse elektrisch 
isoliert ist) um ihn zu kühlen? Dann gehen seine Verluste einfach ins 
Wasser über.
#1088158
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Naja weiß nicht, "vielleicht" reichts ja, wenn ich das Kochergehäuse an 
der Stelle wo der Triac ran kommt platt schlage und ihn mit 
Wärmeleitkleber schön ans Gehäuse klebe hat er gerademal eine 0,5mm 
Dicke Metallwand zu seinem "Kühlwasser". Wenn ihr euch einigermaßen 
sicher seit, dass es nicht funktionieren wird, sagts ruhig. Ansonsten 
würd ichs einfach mal ausprobieren.

Dass ich damit das Wasser zusätztlich erhitze ist nur ein geringer 
positiver Nebeneffekt, die 20W gehen dann eben nicht verloren. Bei 1,8kW 
Heizleistung fällt das aber sowieso nicht mehr sonderlich doll ins 
Gewicht. Es ging mir darum auf nen fetten Kühlkörper eventuell 
verzichten können.

Ein solid state Relais macht im Grunde genommen auch nichts anderes als 
ein Triac mit Optokoppler. Möchte so oder so Vollwellensteuerung 
verwenden.

Die Verlustleistung vom BTA16 beträgt bei 8A übrigens 8W.

lg PoWl
Gast #1088255
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Maximale Speerschicht Temperatur - Umgebungtemperatur / Maximale 
Verlustleitung - Übergangswiderstand vom IC Gehäuse - 
Übergangswiderstand von
Wärmeleitpaste/Glimmerscheibe etc = Kühlkörper in K/W

Wärmeleitpaste = etwa 0.2K/W

Beispiel:

2N3055
Max Speerschicht Temp = 150°C
Übergangr. Gehäuse = 1.5K/W
Wärmeleitpaste = 0.2K/W
pTot = 30W
Umgegungstemp 45°C

( 150°C - 45°C / 30W ) - 1.5K/W - 0.2K/W =  1.8 K/W....

Das wird groß g
Die umgebunngtemperatur hat einen großen Einfluss auf
die passive Kühlung!
Schau dir dazu vielleicht mal Kennlinien von KK's an.
Da wirds auch deutlich ;)
Gast #1088818
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Wenn mein Wasserkocher einschaltet, wird erstmal das Licht dunkler. Ich 
glaube, wenn alle paar Sekunden das Licht dunkler und wieder heller 
würde...

Wozu braucht ein Wasserkocher eine Vollwellensteuerung? Entweder er soll 
heizen oder nicht...

Du könntest Hochvolt-Mos nehmen, zwei antiseriell geschaltet. Sind bei 
Rdson = 0.05ohm und 1,8kW etwa 6W Verlust an beiden. Das könntest Du 
eventuell noch über eine großzügige Massefläche abführen. Rdson 
möglichst weit drücken und auf volle Durchsteuerung achten.
#1088974
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@  Paul Hamacher (powl)

>So, habe mal eins mit Motoröl gefüllt und zugeschweißt.

AUA!

Motoröl != Isolieröl!

Wenn du wenigsten so clever gewesen wärst und Silikonöl genommen 
hättest, das ist wenigstens nicht brennbar. Aber mit Cleverness und 
Nachdenken haben es Pendanten wie du ja nicht so.

> Ist nun
>muchsmäusschenstill und die elektrischen Werte scheinen sich auch nicht
>verändert zu haben.

Klar, hast ja bestimmt ne solide Messung gemacht . . . .

> Falls es im Betrieb versagt merk ichs ja, bin immer
>dabei bzw. in der Nähe wenn das Gerät an ist.

Stell schon mal den Feuerlöscher bereit.

Kind, lass es bleiben und spiel im Sandkasten oder mit Puppen. Mit 
Elektrik, noch dazu Netzspannung, bist du meilenweit überfordert.

Frohes und feuerfreies Fest
Falk
#1088983
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Sven wrote:

> Du könntest Hochvolt-Mos nehmen, zwei antiseriell geschaltet. Sind bei
> Rdson = 0.05ohm und 1,8kW etwa 6W Verlust an beiden.

Den >400V Mosfet möchte ich mal sehen, der ein Rdson von 25mOhm hat. Das 
dürfte dann schon ein >100A Teil für etliche 10€ sein (falls es sowas 
überhaupt gibt).


Falk Brunner wrote:
> Wenn du wenigsten so clever gewesen wärst und Silikonöl genommen
> hättest, das ist wenigstens nicht brennbar.

Dieser PDF nach ist es brennbar:
http://www.blond-braun.at/downloads/SHDB/SHDB%20Silikonoel.pdf

Vermutlich gibt es aber verschiedene Versionen von Silikonöl, die 
teilweise auch nicht brennbar sind.
#1088988
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Falk, nicht gleich an die Decke gehen.

Motoröl brennt nicht, das stinkt und raucht allerhöchstens (meines 
zumindest wirkte auf einem Papiertuch als Träger eher flammhemmend). Ich 
habe das vorerst mal genommen weil es nicht ranzig wird. Silikonöl habe 
ich grad nicht hier. Ob das Relais nun tauglich ist würde ich vorher 
natürlich erstmal ausgiebig testen bevor ich es in mein Gerät einbaue.

Damit, dass es seine elektrischen Eigenschaften nicht verändert hat 
meine ich, dass dadurch kein Durchgangswiderstand entstanden ist. Ob es 
möglich ist, dass durch das Öl ein Strom irgendwo hinfließt wo er nicht 
hinsoll, muss ich bei entsprechender Spannung erst nochmal testen.
#1090383
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Paul Hamacher wrote:
> So, habe mal eins mit Motoröl gefüllt und zugeschweißt. Ist nun
> muchsmäusschenstill und die elektrischen Werte scheinen sich auch nicht
> verändert zu haben. Falls es im Betrieb versagt merk ichs ja, bin immer
> dabei bzw. in der Nähe wenn das Gerät an ist.
>
>

Paul, antworte mal bitte ernsthaft: Machst Du sowas wirklich oder ist 
das hier nur ein  "fake-check"?

Wenn's echt so bei Dir ausgeführt ist: So langsam habe ich da 
schwerwiegende Bedenken was die Sicherheit in Deinem Haushalt angeht.
#1090420
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Andrew Taylor wrote:
> Paul Hamacher wrote:
>> So, habe mal eins mit Motoröl gefüllt und zugeschweißt. Ist nun
>> muchsmäusschenstill und die elektrischen Werte scheinen sich auch nicht
>> verändert zu haben. Falls es im Betrieb versagt merk ichs ja, bin immer
>> dabei bzw. in der Nähe wenn das Gerät an ist.
>>
>>
>
> Paul, antworte mal bitte ernsthaft: Machst Du sowas wirklich oder ist
> das hier nur ein  "fake-check"?
>
> Wenn's echt so bei Dir ausgeführt ist: So langsam habe ich da
> schwerwiegende Bedenken was die Sicherheit in Deinem Haushalt angeht.

Nein das ist Ernst. Was habt ihr gegen Motoröl? Es ist nicht brennbar 
und leitet keinen Strom. Also warum die Panik? Argumente?
Gast #1090507
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Ich hätte auch keine Angst mit Motoröl, ich mein bis das zeug brennt 
muss es erst euf etliche hundert Grad erhitzt werden was aber in nem 
Relais nicht möglich ist.

Also ich verstehe die Ängste mancher hier auch nicht.
Allerdings freut es mich das mein Tipp dir weitergeholfen hat.
Immerhin hab ich das mit 12 Jahren auch mal gemacht, damals habe ich 
Nähmaschinenöl verwendet und das funzt heute noch.
#1091399
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Maurice R. wrote:
> Wenn man einen Wasserkocher benutzt ist man auch Zuhause und in der Nähe
> also wo soll das Problem liegen?

Also mir ist es schon mal passiert, dass ich den leeren Wasserkocher 
einige Zeit eingeschaltet hatte, ohne es zu bemerken. Dürften 2 Tage 
oder so gewesen sein!! Zum Glück alles gut gegangen.

Ich finde die Idee aber auch sehr interessant!
Den Triac an das Wasserkochergehäuse zu schrauben hielt ich auch für 
eine geniale Idee. Der Wärmewiderstand düfte verschwindend gering sein. 
Somit Zählt nur mehr der Übergangswiderstand von der Sperrschicht zum 
Gehäuse und dann noch zum Wasserkochertopf.
Hab mir jetzt dein Datenblatt nicht angeschaut, aber das dürfte sich auf 
max. geschätzte 2K/W belaufen. Bei 8W ergibt das 16K Temp-Diff. Also 
max. 116°C Sperrschichttemp. und das sollte der Chip aushalten!

Viel Erfolg noch bei deinem Projekt.
#1091443
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Karl Zeilhofer wrote:
> Maurice R. wrote:
>> Wenn man einen Wasserkocher benutzt ist man auch Zuhause und in der Nähe
>> also wo soll das Problem liegen?
>
> Ich finde die Idee aber auch sehr interessant!
> Den Triac an das Wasserkochergehäuse zu schrauben hielt ich auch für
> eine geniale Idee. Der Wärmewiderstand düfte verschwindend gering sein.


Man sollte ggfs. eine isolierende Zwischenlage erwägen -- die meisten 
Triacs haben A2 am Gehäuse liegen. Glimmerscheibe könnte knapp sein.


> Somit Zählt nur mehr der Übergangswiderstand von der Sperrschicht zum
> Gehäuse und dann noch zum Wasserkochertopf.

plus den Übergang in der Isolierscheibe.

> Hab mir jetzt dein Datenblatt nicht angeschaut, aber das dürfte sich auf
> max. geschätzte 2K/W belaufen.


eher mehr.


>
> Viel Erfolg noch bei deinem Projekt.


Da schließ ich mich an.
#1091630
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Die BTA Triacs sind Isoliert, haben dafür aber etwas mehr 
Wärmewiderstand. Ich müsste es wohl einfach mal ausprobieren aber ich 
schätze, das müsste funktionieren.

Das Relais macht inzwischen aber auch keinen Mucks mehr. Der 
Schaltungsaufwand ist in etwa gleich groß, Stromverbrauch vom 
Optokoppler ist zwar etwas geringer aber das gibt sich auch nicht viel. 
Den Triac müsste ich extra an den Kocher kleben und die Leitungen zur 
Platine führen, ist auch wieder Aufwand. Der einzige Vorteil liegt 
darin, dass ich genau im Nulldurchgang schalten kann. Aber wenn das 
tatsächlich so wichtig wäre hätten überhaupt mehr elektrische 
Verbraucher eine Nulldurchgangserkennung und bisher gab es bei mir 
aufgrund von sowas noch nie Probleme.

lg Paul
Gast #1134602
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Hallo! Ich möchte mich hier mal einklinken, da ich ebenfalls ein Problem 
mit der Triac-Kühlung habe... Allerdings möchte ich die Dinger nicht 
(wie oben) mit kochendem Wasser kühlen... Also:
In einer Steuerung soll ein Triac (BTA26-800) einen Trafo mit 600 Watt 
schalten. Bzgl. Traic-Schutz müsst ihr euch keine Gedanken machen, das 
ist schon geschehen. Allerdings habe ich ein Problem mit der Kühlung. 
Laut Datenblatt entsteht bei etwa 3A eine Verlustleistung von etwa 3 
Watt. Die Triacs sollen stehen und auf jeden Fall OHNE Kühlkörper (kein 
Platz) montiert werden. Im Datenblatt ist für den Wärmewiderstand 
"Junction-Case" ein Wert von 1,1K/W und für "Junction-Ambient" 50K/W 
angegeben. Wenn ich nun 3 Watt Verlustleistung habe, heißt das doch, 
dass die Sperrschicht um 150K wärmer als die Umgebungstemperatur wird, 
oder? Bei einer maximalen Sperrschichttemp. von 125 Grad wäre das ja 
schon das Ende des Triacs... Sehe ich das richtig? Könnte man evtl. 
Triacs parallel schalten, um die Verluste zu halbieren? Der Typ Triac 
steht fest, ebenfalls die Art der Montage.
Vielen Dank schon einmal!
#1134615
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Tim wrote:
> Hallo! Ich möchte mich hier mal einklinken, da ich ebenfalls ein Problem
> mit der Triac-Kühlung habe... Allerdings möchte ich die Dinger nicht
> (wie oben) mit kochendem Wasser kühlen... Also:
> In einer Steuerung soll ein Triac (BTA26-800) einen Trafo mit 600 Watt
> schalten. Bzgl. Traic-Schutz müsst ihr euch keine Gedanken machen, das
> ist schon geschehen. Allerdings habe ich ein Problem mit der Kühlung.
> Laut Datenblatt entsteht bei etwa 3A eine Verlustleistung von etwa 3
> Watt. Die Triacs sollen stehen und auf jeden Fall OHNE Kühlkörper (kein
> Platz) montiert werden. Im Datenblatt ist für den Wärmewiderstand
> "Junction-Case" ein Wert von 1,1K/W und für "Junction-Ambient" 50K/W
> angegeben.

Womit klar ist: Der Triac wird über's zulässige Maß erwärmt.

> Wenn ich nun 3 Watt Verlustleistung habe, heißt das doch,
> dass die Sperrschicht um 150K wärmer als die Umgebungstemperatur wird,
> oder? Bei einer maximalen Sperrschichttemp. von 125 Grad wäre das ja
> schon das Ende des Triacs... Sehe ich das richtig?

Das ist richtig.

> Könnte man evtl.
> Triacs parallel schalten, um die Verluste zu halbieren?

Nun, dann hast Du schon mal das Problem wie sich die fließenden Ströme 
aufteilen (sehr wahrscheinlich: ungleichmäßig).

Die Verluste bleiben gleich. Sie verteilen sich "irgendwie" auf mehrere 
Triacs. Meist ist aber einer etwas niedriger in der Durchlaßspannung als 
der Rest - und nimmt alle Leistung ,-)

Nebenbei:

Wenn Du Platz hast mehrere Triacs unterzubringen, hast Du auch Platz für 
einen Kühlkörper


> Der Typ Triac
> steht fest, ebenfalls die Art der Montage.

Dann verabschiede Dich von diesem Design.


hth,
Andrew
>
#1134651
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Schau vielleicht nochmal in Datenblatt, wie die den Rth J-A gemessen 
haben (freistehend oder eingelötet).
Bei dir ist es ja "nur" ein Watt zuviel, eventuell reicht es, wenn du 
dicke Leiterbahnen/eine Massefläche verwendest, und den Triac möglichst 
"kurzbeinig" einlötest.
Wär dann zwar arg im Grenzbereich, ist aber vielleicht einen Versuch 
wert.
#1134666
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Maurice R. wrote:
> eben, ich finde es eine ideale Lösung, es entseht kein Spannungsabfall
> der das Öl erhitzen könnte und selbst die 100°C vom Wasser machen das Öl
> nicht brennbar, ich verstehe die ganzen Kritiker hier nicht.
>

Du vergisst den Wasserkocher. Der erwärmt das Relais, welches luftdicht 
abgeschlossen ist.

Außerdem ist es unter einem Wasserkocher gerne auch mal heißer. 
Zwischen Wasser und der Steuerung ist ja noch die Heizeinheit, die ist 
wärmer als 100 °C.

Zurück zum Relais. Voll mit Öl. Öl dehnt sich beim Erwärmen aus. Das 
gibt eine Sauerei. Wenn es die Heizeinheit trifft vielleicht noch mehr.

Altöl ist sowieso nicht machbar. Frisches Öl brennt übrigens ganz gut.

Probier mal eine Schale Diesel anzuzünden. Geht nicht. Öl ist schlimmer. 
Aber wenn es nur warm genug ist und ein wenig dampft, gehts ab wie 
Schmitz Katze!

Jetzt braucht nur noch das Relais in einer passenden Stellung verharren, 
so dass es doch einen Lichbogen gibt. Ratapeng!
#1134808
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Du vergisst den Wasserkocher. Der erwärmt das Relais, welches luftdicht
> abgeschlossen ist.
> Außerdem ist es unter einem Wasserkocher gerne auch mal heißer.
> Zwischen Wasser und der Steuerung ist ja noch die Heizeinheit, die ist
> wärmer als 100 °C.

Die Steuerung befindet sich obendrüber. Da ist es deutlich kälter als 
100°

> Zurück zum Relais. Voll mit Öl. Öl dehnt sich beim Erwärmen aus. Das
> gibt eine Sauerei. Wenn es die Heizeinheit trifft vielleicht noch mehr.

Die Plastikwandung des Relais ist da etwas flexibel, so stark dehnt sich 
das nicht aus!

> Altöl ist sowieso nicht machbar. Frisches Öl brennt übrigens ganz gut.

False.

> Probier mal eine Schale Diesel anzuzünden. Geht nicht. Öl ist schlimmer.
> Aber wenn es nur warm genug ist und ein wenig dampft, gehts ab wie
> Schmitz Katze!

Ich weiß nicht was du fürn Öl getestet hast aber mein Öl mag absolut 
nicht brennen. Ich hab mal ein ölgetränktes Tuch mit nem Heißluftfön 
versucht anzufackeln bei >650°. Das hat tierisch gequalmt und gestunken 
aber gebrannt hat da nix. Wenn ich es unter diesem erheblichen 
Energieaufwand mit einem Träger nichtmal zum brennen bringe dann wird es 
in meinem Gerät auch kaum möglich sein.

Ich kann dich auch dahingehend beruhigen, dass ich das Gerät nicht lange 
alleine lasse. Immerhin möchte ich das kochende Wasser ja auch benutzen 
;-)

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