Fragen zu: Standard Dimmer-Schaltung

[mini b. (minibot)]

Servus!

Ich habe mich kürzlich näher mit einer einfachen Dimmer-Schaltung 
beschäftigt (siehe Anhang) und habe dazu ein ganzes Fragenbündel 
geschnürt.

So praktisch und einfach diese Schaltung auch ist, sind mir die 
Funktionen der einzelnen Komponenten noch nicht ganz bewusst.

Zunächst frage ich mich wie ich mit dieser Schaltung bis auf ein 
Minimum(ganz leichtes Glühen) dimmen kann? Müsste der Triac nicht immer 
mindestens die zweite Hälfte der Halbwellen gezündet sein?

Nun zum Kondensator: Dieser hat ja bei 50Hz eine Impedanz – ersetze ich 
diesen nun durch einen Widerstand flackert die Glühlampe bzw. lässt sich 
nicht mehr auf ein Minimum dimmen. Wieso?

Das gleiche beim Diac: Dieser ist, soweit ich das verstehe, da, um ein 
parasitäres Glühen im „Aus“ Modus zu verhindern. Lasse ich den Diac weg, 
müsste die Lampe doch noch weiter nach unten dimmbar sein – stattdessen 
flackert es wieder bzw. die Lampe lässt sich nicht mehr so niedrig 
runterdimmen.

Meist wird ein Snubber eingebaut, Drossel in Serie zur Lampe oder 
RC-Glied parallel zum Triac.
Wie mir auffiel summt der Kondensator im RC-Glied stark, oft lese ich 
auch von losen Spulenwicklungen die das verursachen. Durch welche 
Bewegung wird denn die Luft in Schwingung versetzt, damit dieses Brummen 
entstehen kann?
Bzw.: Ist es wegen der „Netzverschmutzung“ so schlimm, dass ich einen 
Snubber für eine annähernt ohmsche Last(Glühlampe) unbedingt brauche? 
Falls Nein: Wäre es dann für die günstigen(Preis und Qualität) 
Kaufhauslampendimmer nicht einfache den Snubber wegzulassen?

Nachdem ich mir jetzt alles von der Seele geredet habe bedanke ich mich 
schon mal im Voraus :D

Mfg.
Hannes

[Matthias L. (Gast)]

>Nun zum Kondensator: ...
>Das gleiche beim Diac:...

So funktioniert das Ganze aber nicht. Der Kondensator wird über den 
Widerstand und durch die (steigende) Eingangsspannung langsam 
aufgeladen. Der Diac funktioniert als Trigger. Ist die SPannung des Cs 
grösser als die Durchbruchspannung des Diacs, so wird der Kondensator 
über den Diac entladen und zündet den Triac. Der schliesst das Ganze 
kurz, so das bis zum nächsten Nulldurchgang nichts mehr passieren kann.

>Meist wird ein Snubber eingebaut, Drossel in Serie zur Lampe oder
>RC-Glied parallel zum Triac.

Das sind zwei DInge. Die Drossel ist unabhängig vom Snubber. Sie 
begrenzt den Stromanstieg auf Werte, die dem Triac nicht schaden. Der 
Snubber sorgt beim Abschalten dafür, das der Strom vom abschaltendem 
Triac auf den Snubber kommutiert. Dadurch werde induktive 
Spannungsspitzen aber Triac begrenzt.

[oszi40 (Gast)]

mini bot schrieb:
> Zunächst frage ich mich wie ich mit dieser Schaltung bis auf ein
> Minimum(ganz leichtes Glühen) dimmen kann? Müsste der Triac nicht immer
> mindestens die zweite Hälfte der Halbwellen gezündet sein?

Muß er gar nicht. ERST wenn der Zündstrom ausreicht, hat der Triac Lust 
zum Zünden. Wann das sein soll, bestimmt Deine Ansteuerung.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0411081.htm

Beispieldatenblatt BT138:
http://www.reichelt.de/Triacs/BT-138-800/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=5957;GROUPID=5280;artnr=BT+138%2F800

[MaWin (Gast)]

> Zunächst frage ich mich wie ich mit dieser Schaltung bis auf ein
> Minimum(ganz leichtes Glühen) dimmen kann? Müsste der Triac nicht immer
> mindestens die zweite Hälfte der Halbwellen gezündet sein?

Nein.
Der Kondenstaor wird über den einstellbaren Widerstand ganz langsam 
aufgeladen (nicht ganz gleichmässig, weil ja die Spannung in der 
Halbwelle erst steigt, dann wieder fällt, aber die ist grösser als die 
aktuelle Kondensatorspannung und das reicht ja erst mal damit er 
aufgeladen wird).
Wenn er in iener Halbwell e(1/100 Sekunde) nicht die Zündspannung des 
DIACs erreicht, bleibt die Lampe eben aus.

> Nun zum Kondensator: Dieser hat ja bei 50Hz eine Impedanz – ersetze ich
> diesen nun durch einen Widerstand flackert die Glühlampe bzw. lässt sich
> nicht mehr auf ein Minimum dimmen. Wieso?

Weil das Aufladen des Kondensators dann nicht mehr funktioniert.

> Das gleiche beim Diac: Dieser ist, soweit ich das verstehe, da, um ein
> parasitäres Glühen im „Aus“ Modus zu verhindern.

Nein.

> Lasse ich den Diac weg, müsste die Lampe doch noch weiter nach
> unten dimmbar sein – stattdessen flackert es wieder bzw. die
> Lampe lässt sich nicht mehr so niedrig runterdimmen.

Der DIAC ist dafür zuständig. daß du den Kondenstaor bis mindestens 33V 
aufladen kannst, bevor er zündet. Denn wenn du nur bis 1.4V auflädst 
(die Zündspannung des TRICAs) ist die Regelbarkeit einfach schlecht.

> Meist wird ein Snubber eingebaut, Drossel in Serie zur Lampe oder
> RC-Glied parallel zum Triac.
> Wie mir auffiel summt der Kondensator im RC-Glied stark, oft lese ich
> auch von losen Spulenwicklungen die das verursachen. Durch welche
> Bewegung wird denn die Luft in Schwingung versetzt, damit dieses Brummen
> entstehen kann?

Bei Spulen zieht sich das Kernmatieal im Magnetfeld zusammen, 
Magnetostriktion. Bei den abrupten Stromänderung im Zündmoment wird das 
hörbar.

> Bzw.: Ist es wegen der „Netzverschmutzung“ so schlimm, dass ich einen
> Snubber für eine annähernt ohmsche Last(Glühlampe) unbedingt brauche?

Ja.

> Falls Nein: Wäre es dann für die günstigen(Preis und Qualität)
> Kaufhauslampendimmer nicht einfache den Snubber wegzulassen?

Nein.
Er ist schon unterdimensioniert.

Bei Bohrmaschinen und ähnlichen induktiven Lasten ist der Motor bereits 
die Drolssel, da lässt man die Spule demnach auch weg.

 http://us.st.com/stonline/products/support/motor/tutorial/tutorial.htm
 http://download.gira.de/data2/elektronik-handbuch.pdf
 http://www.littelfuse.com/data/en/Application_Notes/AN1003.pdf

[Peter R. (pnu)]

Das C und das Diac bilden eine Impuls-Erzeugung. Sobald die Spannung an 
C (etwa 30V, die Zündspannung des Diac) überschritten hat, wird C mit 
einem kurzen Stromimpuls über das Diac und den Eingang des Triac 
entladen, und das in beiden Halbwellen.

Wegen der Rückwirkung der Restspannung bei Nichtentladung des C (dunkle 
Lampe) ist das Stellverhalten bei geringen Helligkeiten ziemlich 
unbefriedigend: Man kann zwar stetig "dunkler" stellen, aber wenn die 
Lampe "aus" ist, muss man Einiges richtung "heller" zurückstellen, bis 
die Lampe wieder angeht.
Ein zweites RC-Glied im Zündkreis verbessert dieses Verhalten. Aus 
Platz- und Preisgründen wird aber oft darauf verzichtet.

In der Schaltung oben fehlt aber eine Induktivität (Drossel), die 
verhindert dass die Impulse am Triac sich ins Netz ausbreiten. So, wie 
oben skizziert, hat man einen Störsender im Lang- Mittel- und 
Kurzwellenbereich. Man kann auch prächtig kontrollergesteuerte 
Schaltungen damit zum Abstürzen bringen.

Der Snubber hat mehrere Aufgaben. 1. Spannungsspitzen aus dem Netz 
auffangen.
2. Einen zu schnellen Anstieg der Spannung am Triac zu verhindern. Das 
passiert, wenn man gerade am Scheitelpunkt der Netzspannung den Dimmer 
einschaltet. ( Da kann duch zu großes dU/dt das Triac kapazitiv gezündet 
werden) 3. Abfangen von Spannungsspitzen, die vom Triac zusammen mit der 
Leitungsinduktivität oder induktiven Verbrauchern erzeugt werden.