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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Thyristor Tq = 5us


Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo *,

meine kleine feine Thyristor-Schaltung hat ein Problem:
Die Zeit, die dem Thyristor für den Übergang von leitend zu sperrend zur 
Verfügung steht ist nur 8us.
Laut Literatur gibt es angeblich Thyristoren mit Freiwerdezeiten von 
5us. Den besten Thyristor bzgl. Freiwerdezeit den ich gefunden habe 
(Infineon) hat eine Freiwerdezeit von 12 us. Es muss doch Typen geben, 
welche die Literaturangaben erfüllen! Aber wo, wer...

Die wichtigsten Anforderungen an den gesuchten Thyristor:
* Dauerstrom ca. 0,8mA
* (Nullkipp)-Schaltspannung > 20V
* Freiwerdezeit =< 5us

Vielleicht könnt Ihr mir einen Tip geben :-). Oder stimmt der 
Literaturwert mit 5us nicht.

Schon mal vielen Dank für Tipps und Diskussionen,
Sebastian

Autor: mhh (Gast)
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Sebastian schrieb:
> * Dauerstrom ca. 0,8mA

???

Durch etwas Transistoriertes ersetzen?

Autor: ... (Gast)
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Und was soll das Ganze bringen ?

Autor: Sebastian (Gast)
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Der Nutzen, ich möchte die Vorzüge des Thyristors in meiner Schaltung 
nutzen. Letzlich ist es eine fast klassische Phasenanschnittsteuerung 
mit einer höheren Frequenz der Eingangsspanngung.

Nachtrag:
SMD-Bauform z.B. SOT-223 oder ähnliches...

Literatur:
Klaus Beuth
Bauelemente
www.vogel-buchverlag.de

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nimm einen MOSFET.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Und was soll das Ganze bringen ?

Die Frage war kein Witz.
Die 0.8mA allerdings schon. Geht's denn um Netz, oder um Kleinspannung ? 
Eine Phasenanschnittsteuerung muss nicht so schnell sein.
Also was soll's ?

Autor: Sebastian (Gast)
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Hey Jungs,

würde ich den Thyristor mit ne'm MOSFET ersetzen bräuchte ich ne Menge 
Logik bzw. Bauteile für die Nulldurchgangs-Erkennung / 
Haltestrom-Unterschreitung...

Die Anforderungen an den Thyristor habe ich doch klar geschrieben. Den 
genauen Zweck der Schaltung kann ich leider nicht sagen ;-)...

Viele Grüße,
Sebastian

Autor: Thomas B. (detritus)
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Thyristoren kann man ggfs "diskret" mit 2 schnellen, komplementären 
Transistoren nachbauen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nokia verwendet in seinen Wandwanzen solch eine komplementäre 
Transistor-Ersatzmimik. Die laufen auch im KHz-Bereich. Schau dir halt 
die Patente an bzw. schraub mal eines auf.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebastian schrieb:
>> Vielleicht könnt Ihr mir einen Tip geben :-). Oder stimmt der
> Literaturwert mit 5us nicht.
>


So was war IMHO mal für TV-Empfänger üblich (als diese noch Bildröhren 
hatten): Thyristor-Ablenkstufe.

Da dies aber seit Jahrzehnten aus der Mode ist, müßtest Du ggfs. mal in 
derartigen Fernsehwerkstatts-Antiquariaten schauen.
UND dort  Mitarbeiter der Altersklasse 45+ befragen .-))

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Waren das nicht die Philips/Valvo-Chassis, bei denen es das Problem war 
die Teile zu reparieren, weil wenn was nicht ging, dann war auch gleich 
die ganze Stromversorgung fürs Gesamtgerät weg?!?
Effizientes Design, aber fast unreparabel.

Autor: sconce (Gast)
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Kennst du das Onsemi-

Thyristor Theory and Design Considerations Handbook HBD855/D

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD855-D.PDF

Seiten 67 folgende

* Freiwerdezeit =< 5us

scheint nicht erreichbar zu sein.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo zusammen,

vielen Dank für die konstruktiven Vorschläge. Das Onsemi-Handbuch ist 
sehr ernüchternd. Ich bin mir nicht sicher ob ein "diskreter" Aufbau des 
Thyristors zum Erfolg führt, auch weil ich hierfür keinen Platz mehr auf 
der Platine habe und es sieht recht schwierig aus...

Eigentlich brauche ich nur einen MOSFET mit dem eine gleichgerichtete 
Eingangsspannung (Sinus) nach belieben kurzgeschloßen werden kann und 
der MOSFET im "Nulldurchgang" bzw. im Nullpunkt wieder hochohmig wird. 
Vieleicht habt Ihr ja noch einen Vorschlag wie ich mit drei bis vier SMD 
Bauteilen sowas hinbekomme. Den MOFET einschalten tue ich mit einer 
Z-Diode.

Viele Grüße,
Sebastian

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Der diskrete Thyristor besteht doch auch nur aus z.B. einem NPN und 
einem PNP-Transistor in SOT23. Viel Platz ist das nicht!

Oder ein Optokoppler, der seinen Primärkreis selbst aufsteuert.

Zum automatischen Abschalten kann man einen DIAC oder so nehmen.

Genauere Vorschläge gehen nur wenn du dein Design zumindest teils 
offenlegst.

Autor: Sebastian (Gast)
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Vom Design her ist es einfach ein sogenannter Crowbar der eine 
Konstantstromquelle kurzschließt. Hierdurch möchte ich im Ausgangskreis, 
welcher über eine Diode entkoppelt und mit einem Kondensator gepuffert 
ist, die zugeführte Leistung reduzieren. Bitte hierzu keine Diskussion 
aufmachen, ich weiß was ich hier tue und es funktionert perfekt bei 
niedrigen Frequenzen.

Der Kurzschluss soll im Nulldurchgang zurückgesetzt werden, auch bei 
Frequenzen um 1kHz. Meint Ihr ich soll das klassische Ersatzschaltbild 
eines Thyristors diskret nachbauen (siehe Link)? Funktionert der 
wirklich schneller?

www.hobby-bastelecke.de/halbleiter/thyristor.htm

Ich versuche das jetzt einfach mal zu simulieren mit LT-Spice...

Danke für die Hilfe,
Sebastian

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Du meinst eine Wechselstrom-Konstantstromquelle? Mir erschließt es sich 
nicht so ganz...
Ein Schaltplan der relevanten Teile wäre sinnvoll.

LTspice ist ne gute Idee. Allerdings werden dort nicht alle eventuell 
relevanten Aspekte eines Halbleiters richtig simuliert. Zumal Halbleiter 
immer große Streuung haben.

Wann der reale Thyristor konkret wieder in den sperrenden Zustand 
übergeht, ist auch sehr ungenau!
Obs für dein Vorhaben paßt, kannst ganz sicher nur Du beanworten.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebastian schrieb:
> Der Kurzschluss soll im Nulldurchgang zurückgesetzt werden, auch bei
>
> Frequenzen um 1kHz.


Da 1 kHz einer Periodendauer von 1000  us  entsprechen: Da reicht auch 
ein Thyristor mit einer Freiwerdezeit von 10, 20 oder 50 us. 5 us 
braucht es da sicher nicht.

also überdenk einfach mal ob Du da nicht an der falschen Stelle Bauteile 
mit zu hohen anforderungen auswählst.

Autor: ... (Gast)
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Um welche Spannung geht's denn ?

Autor: ... (Gast)
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Wie gross sind die Kondensatoren, die Entladen werden sollen ?

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo zusammen,

vielen Dank für das rege Interesse. Also mit der LT-Spice Simulation 
kämpfe ich noch, Ergebnisse werden hierzu folgen.

@Abdul:
Ja eine Wechselstromquelle die einen konstanten RMS-Wert liefert.

@Gast:
Spannungen stellen sich bis ca. 15V ein.

@Andrew Taylor:
Bei meinen ersten Aufbau des Crowbar habe ich den TIC225 eingesetzt. Ist 
ein Triac der bei mir rumlag und hat bei niedrigen Frequenzen 
funktioniert.

Vielleicht habt Ihr noch einen Vorschlage bzgl. schnelle Thyristoren, 
die auch beschaffbar sind.

Grüße,
Sebastian

Autor: Plapperer (Gast)
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Thyristoren fuer 15V peak, soll das ein witz sein ? Da nimmt man in 
jedem Fall entweder Bipolare oder FETs.

Autor: (nicht "Gast") (Gast)
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Sebastian schrieb:
> es Crowbar habe ich den TIC225 eingesetzt.

was kann der ab 80A, komm wenn schon dann eher typen ala mbr100 bry55

Autor: Sebastian (Gast)
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@Plapperer:
Ich weiß was ich tue und ich weiß was ich will. Ich bin hier auf der 
Suche nach einer Lösungs. Ein Thyristor wäre für mich das Ideale 
Bauelement, weil er einfach im Nulldurchgang erlischt und ich mich um 
induktive Spannungsspitzen im Abschaltvorgang nicht kümmern muss. Ich 
könnte auch eine riesige Logik aufbauen aber dafür habe ich keinen 
Platz...

Autor: (nicht "Gast") (Gast)
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eher typen ala mbr100 bry55

MCR100 hätte es heissen sollen.

Autor: Sebastian (Gast)
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@nicht "Gast":
Ich hatte den TIC225 so rumliegen...Ich werde mir den MCR08BT1 
bestellen. Die Freiwerdezeit Tq wird mit 100us Sekunden angeben, aber 
bei Werten wie Itm = 1,6A. Bei meinen niedrigen Spannungen und Strömen 
hoffe ich, dass der meine Anforderungen erreicht. Meint Ihr der MCR08BT1 
kann das???

Die BRY55 finde ich leider nicht als SMD-Bauteil. Die Bauform TO-226 
sind zu hoch...

Autor: (nicht "Gast") (Gast)
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Sebastian schrieb:

> ein Triac der bei mir rumlag und hat bei niedrigen Frequenzen
> funktioniert.

also hat nicht funktioniert ?
Falls es doch gereicht hat probiers.

nxp.com/documents/data_sheet/MCR08BT1.pdf

der MCR100 ist der schnellste Kleinthyristor den ich kenne aber kein SMD 
und leider nicht um die Ecke. BRY55 gäbe es bei Reichelt.

Autor: Sebastian (Gast)
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@nicht "Gast":
Ja der TIC225 hat leider bei den höheren Frequenzen überhaubt nicht mehr 
funktioniert bzw. konnte nicht mehr gelöscht werden. Eine 
Snubberbeschaltung hat zwar merklich funktioniert (Löschvorgang 
funktionierte dann auch noch bei ein paar Herz mehr) allerdings reichte 
diese Frequenzverschiebung bei weitem nicht aus...

Den MCR100 Typen habe ich mal angeschaut. Wie kann man den aus dem 
Datenblatt auf die zu erwartenden Tq-Zeiten rückschließen?

Autor: (nicht "Gast") (Gast)
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pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/75279/MICRO-ELECTRONICS/MCR100. 
html
In dem ist es angeführt.

Autor: Sebastian (Gast)
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Ich werd's einfach nochmal ausprobieren mit dem MCR08BT1 und mit dem 
MCR100.

Erstmal vielen Dank für Eure Diskussionsbereitschaft.
Viele Grüße,
Sebastian

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo zusammen,

ich will Euch nur noch kurz Feedback geben, bzgl. der Löschzeiten. Also 
ich habe den MCR08BT1 in meine Schaltung eingebaut.
Auf Anhieb konnte ich hier den Thyristor bis 220 Hz betreiben. 
Anschließend habe ich mit Snubberschaltungen experimentiert mit 
erstaunlichen Ergebnis:
die Schaltung funktioniert nun bis 800Hz. Was mir auch ausreicht.

Also nochmal Danke für Eure Hilfe.

Viele Grüße,
Sebastian

Autor: A. K. (prx)
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Dass der MCR08BT1 einen (garantierten) Haltestrom von 5mA hat stört dich 
offensichtlich nicht. Das ist nämlich der schwierigere Teil - Typen zu 
finden, die so schwach sind, dass der Haltestrom unter den 0,8mA liegt. 
Sogar der olle (und wohl recht fixe) BR101 liegt mit 1mA noch knapp 
drüber.

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