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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik motorsteuerung triac


Autor: Roland Stroetges (sailor)
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Hallo an alle,
seid gegrüßt, ich bin neu im Forum – und hätte gleich einige Fragen.
Ich beschäftige mich gerade mit der Reparatur der Motorsteuerung meines 
Schutzgasschweißgerätes, habe in Ermangelung eines Schaltplanes die 
Steuerung einmal „aufgedrüselt“ und für die Drehzahlregelung die 
folgende (einfache) Schaltung ermittelt.
Defekt war nur eine Diode aus dem Brückengleichrichter (D2-D5) aber ich 
möchte die Schaltung doch gerne richtig verstehen. (meine 
Elektronikkenntnisse habe ich mir angelesen (Wikipedia sei Dank) und 
noch Erinnerungen an eine frühere Vorbereitung auf eine 
Amateurfunkprüfung die ich leider aber aus Zeitmangel nie gemacht habe)

P1 und R1 verstehe ich als Spannungsteiler über den dann C1 aufgeladen 
wird und dann (die positive Halbwelle) nach Erreichen der 
Durchlassspannung der Diode den Triac zündet bis der nächste 
Nulldurchgang diesen wieder löscht. So weit ist die Schaltung ja auch in 
Wikipedia usw. gut erklärt.
Das mit C??????  bezeichnete Bauteil kann ich leider anhand der Bauform 
nicht identifizieren (Foto), ich denke aber dass es ein Kondensator ist 
der dann als Teil eines RC-Gliedes die vom Triac erzeugten Oberwellen 
kurzschließt.

Ich denke dass ich bis hier alles richtig verstanden habe. ?????

Was mich allerdings wundert, ist der Einsatz eines Triac weil dieser in 
der negativen Halbwelle ja bedingt durch die am gate verschaltete Diode 
gar nicht gezündet wird. Hier müsste doch ein Thyristor reichen – oder 
habe ich die Schaltung doch nicht richtig interpretiert??

Das Schweißgerät/Motorsteuerung ist sehr alt und sicher schon oft 
repariert worden (entsprechende Spuren an der Platine), so wäre es auch 
durchaus möglich dass vielleicht einmal einfach ein Triac anstelle eines 
Thyristors eingesetzt wurde!?

Ich möchte die Schaltung durch Ersatz von D1 durch ein Diac verbessern 
um die negative Halbwelle zu nutzen (Der Motor würde dann wahrscheinlich 
gleichmäßiger laufen)
Ich habe aber nur Diacs mit einer Durchbruch-Spannung ca 30 bis 34 Volt 
gefunden, die leider für meinen Anwendungsfall nicht geeignet sind 
(Versorgungsspannung = 20VAC), das müsste doch auch mit 2 antiparallel 
geschalteten Dioden (1n4007) gehen so dass ich deren Schwellspannung in 
Duchlassrichtung für meine Zwecke nutzen könnte.
Es wäre nett wenn mir hier jemand auf die Sprünge helfen würde.

Autor: Roland Stroetges (sailor)
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hier noch das fehlende Bauteilfoto.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Der Kondensator hat 0,22µ, hab so einen in meiner Kiste und 
nachgemessen.
Zu dem anderen Problem kann ich nichts sagen.

Autor: sailor (Gast)
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Danke für die Antwort.
Das bringt mich schon ein wenig weiter.
Ich hoffe noch auf weitere Meldungen .....

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Ist es sicher, dass die am Gate geschaltete "Diode" wirklich eine 1N4007 
ist ?

Da müsste eindeutig ein Diac hin. Vielleicht wurde da mal "repariert".

Am Triac, dem Leistungskreis, steht eine Wechselspannung an, die für die 
Brücke ein-aus-geschaltet wird. Halbwellenbetrieb wäre wüst für den 
Transformator, wegen der dann vorhandenen DC-Komponente im Trafo.

Es gibt/gab auch sog. Vierschicht-Dioden, die eine Zündspannung von ca. 
6V haben.

antiparallel geschaltete 1N4007 "geht auch", nur ist wegen der 
langsameren Zündung des Triac im Vergleich zu Diac-Zündung die Belastung 
des Triac deutlich höher. Das geht nur dann, wenn noch etwas Reserve in 
bezug auf die Belastung des Triac besteht.

Autor: flätz (Gast)
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Die Schaltung ist schon etwas merkwürdig. An der Diac-Lösung stört mich, 
dass keine Gatestrombegrenzung vorhanden ist. Auch wenn das Poti voll 
aufgedeht wird, könnten Bauteile abrauchen.
Wie dem auch sei, einen Diac kann man nachbilden (Anhang). Ist zwar 
etwas Aufwand, aber dafür kann man die Zündspannung frei wählen. Einfach 
die Z-Diode entsprechend wählen. Der Strombegrenzungswiderstand (hier 
100 Ohm) sollte aber unbedingt rein. Den kann man ggf. auch noch 
verkleinern. 47 Ohm bei 12V oder 22 Ohm bei 6V sollte auch gehen.

Autor: sailor (Gast)
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Erst einmal noch einmal – danke für die beiden Antworten. Ich kann 
leider nicht täglich hier herein schauen und reagiere deshalb so spät.

Zu Autor: peter-neu-ulm (Gast)
"Ist es sicher, dass die am Gate geschaltete "Diode" wirklich eine 
1N4007
ist ? "  jawohl, 100%.

"Da müsste eindeutig ein Diac hin. Vielleicht wurde da mal "repariert"."
– das ist sehr wahrscheinlich, das gute Stück ist bestimmt gut 30 Jahre 
alt -gab es damals bereits DIACs?
- Dagegen spricht aber dass bei Einsatz eines DIAC die für die Zündung 
desselben nötige Spannung in der o.g. Schaltung nie erreicht werden 
würde.

"Am Triac, dem Leistungskreis, steht eine Wechselspannung an, die für 
die
Brücke ein-aus-geschaltet wird. Halbwellenbetrieb wäre wüst für den
Transformator, wegen der dann vorhandenen DC-Komponente im Trafo."
– daran hatte ich noch gar nicht gedacht. – ich lerne!

"Es gibt/gab auch sog. Vierschicht-Dioden, die eine Zündspannung von ca.
6V haben"
 – werde mich wegen des tollen Vorschlages von „flätz“ wohl nicht auf 
die Suche begeben.

"antiparallel geschaltete 1N4007 "geht auch", nur ist wegen der
langsameren Zündung des Triac im Vergleich zu Diac-Zündung die Belastung
des Triac deutlich höher. Das geht nur dann, wenn noch etwas Reserve in
bezug auf die Belastung des Triac besteht."
- bin nicht sicher was mit Belastung gemeint ist. TRIAC ist eine 10A 
Type und die Brückengleichrichterdiode ist eine 3A Type mehr als 3A kann 
da ja nicht fließen. Hier ist somit einige Reserve da.
Ich glaube aber dass das hier nicht gemeint ist? Ist der Gate-Strom 
gemeint?



Zu Autor: flätz (Gast)
Zu einer Nachbildung eines DIAC hatte ich im Internet nichts gefunden, 
ich hatte auch nicht explizit nach diesem Begriff gesucht weil er mir in 
diesem Zusammenhang nicht geläufig war.
Die abgebildete Schaltung habe ich sogar ohne großes Nachdenken 
verstanden und den Aufwand finde ich gar nicht so groß.
Vielen Dank für diese konstruktive Anregung, die ich sicher umsetzen 
werde.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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>Belastungsreserve

Beim Zünden eines Triac entstehen die wenigsten Einschaltverluste, wenn 
der Zündstrom für sehr kurze Zeit einen hohen Wert hat. 3A für 10 us ist 
weitaus besser als 30 mA für 1ms. Sowas erzeugt ein Diac mit seinem 
Kippverhalten.

Beim langsamen Zünden wird nur ein Teil des Triac rund um die 
Zündelektrode leitfähig und von da aus muss sich der Laststrom erst über 
die ganze Triacfläche verteilen. Das gibt wesentlich höhere 
Einschaltverluste als bei schneller Zündung.
Wenn das Triac ein Mehrfaches der auftretenden Leistung verträgt, kann 
man ihm ein schlampiges Zünden schon mal zumuten.

>Zündspannung des Diac

Diacs enstanden parallel zur Entwicklung der Triacs. Zeitweise gab es 
auch bei 6V und 12V zündende Diacs auf dem Markt. Inzwischen gibts halt 
nur noch welche für 30V

Übrigens: Es wurden (werden ?) auxch Triacs hergestellt, die das Diac 
schon in die Chipfläche integriert haben, sogenannte Quadracs. 
Vielleicht kommen die mit kleinerer Zündspannung daher.

Autor: sailor (Gast)
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@ peter-neu-ulm (Gast)

->Belastungsreserve
das ist eine schlüssige Erklärung.
Die Funktion des Diac war mir anhand der Wikipedia-Erklärung klar 
geworden, aber die Bedeutung für Schalteigenschaften und die Belastung 
des Triacs erst nach Ihrer Erklärung.

>Zündspannung des Diac
so etwas hatte ich schon erwartet, heut zu Tage werden wohl nur noch 
Netz-Dimmer so gebaut.
Da bin ich ja jetzt aufgrund der Info von "flätz" unabhängig, werde aber 
rein Interesse halber mal nachschauen ob ich hinsichtlich quardacs etwas 
finde.

Fazit: mein Problem ist gelöst und ganz nebenbei habe ich Einiges dazu 
gelernt. Noch einmal Danke!

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