Hallo Leute,
ich stehe kurz davor, mein erstes großes Projekt abzuschließen - mir
fehlt jedoch noch ein Modul, mit dem ich per 5V einen 230V-Strom
schalten kann. Alles andere, wie Energieversorgung, Software und
Hardware auf der Hauptplatine usw ist bereits geklärt, mir fehlt nurnoch
das.
Ich habe nach ein bisschen Stöbern im Forum irgendwo eine Schaltung
gefunden, die aus einem MOC3041 Optokoppler und einem TIC246M Triac
besteht. Ich muss nochmal schauen, in welchem Thread das war. Ich würde
nur ungern diese Schaltung einfach nachbasteln, sondern sie zumindest
verstehen - kann mir die jemand erklären? Soweit ich verstehe, dient der
MOC als 'Sicherung' und der TIC als 'AND'-Baustein, kann das sein?
Es wäre nett von euch, wenn mir da mal jemand was passendes posten würde
und mir das erklären würde, ich habe glaube ich das Prinzip 'Triac' noch
nicht recht verstanden.
Als ich das gerade gelesen habe, musste ich echt lachen.
Henry R. schrieb:> ich habe glaube ich das Prinzip 'Triac' noch> nicht recht verstanden.
Ich glaube, Du hast noch eine ganze Menge nicht verstanden. Bitte lies
Dir nochmal Deine Frage durch und tue mal dabei so, als ob dies ein
anderer geschrieben hätte. Was würdest Du zu dieser Fragestellung sagen?
Naja.. ich denke das gleiche wie vorher :D
Ich hab mir das Schaltbild angesehen (ich finde es nicht mehr, aber ich
denke die meisten wissen, was gemeint ist, das scheint nie ziemliche
Standartschaltung zu sein) und mir eben versucht zu erklären wozu man
die Teile braucht und bin eben dann auf folgende Erklärung gekommen -
der MOC fungiert als Sicherung (oder? also wenn irgendwas durchhaut,
platzt dann höchstens der MOC und nicht .. alles.) und der Triac
fungiert als AND-Baustein (also falls 5V AND 230V anliegt, fließen
hinten auch 230V raus. Sonst nicht.).So ein Triac fungiert doch als
Relais, oder? Oder was würdest du alternativ vorschlagen?
Allerdings ist mir der Rest noch nicht klar, ich weiß noch nicht mal ob
das überhaupt alles richtig ist. Daher bitte ich um ne Erklärung, ich
sage doch, dass ich das Prinzip nicht verstehe und diese Schaltung gerne
erklärt haben möchte.
Henry R. schrieb:> der MOC fungiert als Sicherung
Nein. "Der MOC" ist ein Optokoppler, der die "ungefährlichen" 5V Deiner
Schaltung von den (gefährlichen!) 230V trennt. Im Gehäuse sitzen dazu
eine LED auf der 5V-Seite und ein Optotriac auf der 230V-Seite.
> und der Triac fungiert als AND-Baustein (also falls 5V AND 230V anliegt, fließen
hinten auch 230V raus. Sonst nicht.)
Am Triac liegen höchstwahrscheinlich keine 5V an; zumindest nicht "die
5V", die Du glaubst. Wie gesagt, Optokoppler und so.
Ein Triac wird durch einen Stromimpuls am Gate "gezündet", d. h. er wird
durchlässig, bis der durch ihn fließende Strom (A1-A2) einen gewissen
Schwellwert unterschreitet, dann sperrt er wieder (d. h. in jedem
Stromnulldurchgang).
Deswegen nimmt man Triacs auch hauptsächlich für
Phasenanschnittschaltungen, z. B. Dimmer für "normale" Leuchtmittel.
> So ein Triac fungiert doch als Relais
Nein, definitiv nicht. Siehe oben.
Patrick schrieb:> Deswegen nimmt man Triacs auch hauptsächlich für> Phasenanschnittschaltungen, z. B. Dimmer für "normale" Leuchtmittel.
Es sei den man nimmt eines der Geschwister vom MOC3041 mit
Nulldurchgangsschalter. Die sind für Nicht-Dimmer besser geeignet.
Na danke, endlich mal ne Antwort, mit der man Information vermittelt
bekommt.
Der Sinn vom Optokoppler ist mir wie gesagt klar, ich meinte nicht das
Bauteil 'Sicherung' aus dem Sicherungskasten, sondern eine Absicherung,
da galvanische Trennung.
Okay gut, damit macht das Konzept Triac auch Sinn, ich hab mich schon
gefragt wieso da nicht ganz normale Relais dann genommen werden können.
Die sind für die 50Hz wohl zu 'langsam' oder?
Ich habe etwas vor, wie in der Schemazeichnung hier angedeutet. Wieso
ist auf der 'Lastleitung' mit 220V hier über R2 der Optokoppler
involviert?
Henry R. schrieb:> Ich hab mich schon> gefragt wieso da nicht ganz normale Relais dann genommen werden können.
Natürlich können dafür normale Relais genommen werden und die meisten
machen das auch. Das ist besonders empfehlenswert, wenn man noch
ähnlich große Lücken in der Theorie wie Du hat. Nicht, das Du Dich
wunderst, wieso Du am Triac einen "gewischt" bekommst, obwohl der
Triac doch eigentlich "ausgeschaltet" ist.
Gruss
Harald
Henry R. schrieb:> Irgendwann muss man ja mal anfangen zu lernen, oder? ;)
Ja, aber beim Bau eines Hauses fängt man beim Keller an und nicht
beim Dach. Und wenn man man sich mit medizinischen Themen beschäftigt,
schaut man vielleicht als erstes auch, wie man einen blutenden Finger
verbindet, und nimmt sich nicht gleich selbst den Blinddarm raus.
Gruss
Harald
So ganz einfach. Ein Triac braucht eine sog. Zündspannung. Die ist nicht
ohne. Dieser Triac (TR1) braucht eben 230V Zündspannung. Diese bekommt
er von dem Optotriac (IC1) der optisch "gezündet" wird. Der kann aber
keine hohen Ströme ab, darum zündet er nur Leistungstriac TR1. R2
begrenzt den Strom bei den Schaltvorgängen der durch IC1 fließt. R1
begrenzt den Strom durch die Photodiode da die sonst schaden nimmt.
Thema Nulldurchgangsschalter: Wir sprechen von Wechselstrom. Von
positiver Halbwelle und negativer Halbwelle. Sobald die Spannung der
pos. Halbwelle eine gewisse Schwelle überschritten hat (~>10V) ist der
Triac zündfähig. Ab jetzt kann er gezündet werden. Einmal gezündet kann
löscht er sich selbst wieder im nächsten Nulldurchgang. Beim
Phasenanschnitt http://de.wikipedia.org/wiki/Phasenanschnittsteuerung
nimmt man nicht die ganze Halbwelle mit sondern nur einen Teil davon.
Das heißt man zündet nicht in der Nähe des Nulldurchgangs sondern
irgendwann mitten in der Welle. Das hat böse EMV-Ausstrahlungen zur
Folge. Also "Funkstörungen" und Störungen auf der Stromleitung. Schlecht
designte Geräte (z.B. Hobbyschaltungen mit Mikrocontroller & Logik)
steigen aus, unerklärliche Fehler, ... Am besten schaltet man in dem
Moment wo Strom und Spannung möglichst Null sind, also im Nulldurchgang.
Es gibt TRIACs die erkennen den Nulldurchgang und lassen sich nur in
diesem zünden. Mit denen ist dann kein Phasenanschnitt möglich. Ist aber
einfacher zu handeln. Wenn man Phasenanschnitt machen möchte, dann muss
man auch immer wissen wann der Nulldurchgang ist, denn von dort aus
beginnt ja dann die Zeitrechnung. Wenn man das nicht hat und einfach
blind schaltet und keine Nulldurchgangserkennung hat, dann ist das
Ergebnis völlig zufällig und unbrauchbar.
Die Schaltung besteht erst einmal aus einem kleinen Triac, das von der
LED leitend gemacht wird. Deshalb optotriac. Dieses kleine Triac kann
maximal 100mA, also keine wirkliche Last treiben. Im Vergleich zum
Thyristor kann das Triac aber beide Halbwellen, das ist bei Wechselstrom
notwendig.
Damit kommen wir zu dem zweiten Triac. Das ist erst mal sperrend. Wenn
es einen Zündimpuls von einigen -zig mA auf die Zündelektrode bekommt,
wird es leitend und verträgt einige A, kann also auch eine größere Last
einschalten. Beim Nulldurchgang des Wechselstroms wird es aber jedesmal
wieder sperrend, es "erlischt" und schaltet dann wieder aus. Das
Optotriac muss also nach jedem Nulldurchgang das Triac neu zünden.
Wenn man dieses Zünden bewusst verzögert, kann man eine
Phasenanschnittsteuerung hinbekommen (Stichwort Dimmer).
Besser ist der Betrieb, dass nur unmittelbar nach dem Nulldurchgang
gezündet wird, das geht dadurch, dass im optotriac-IC auch noch eine
kleine Schaltung zur Nulldurchgangserkennung enthalten ist.
Die Last für das Triac darf nicht zu klein sein (sonst zündet es nicht
richtig) aber selbstverständlich auch nicht zu groß.
Bei ungünstigem Einsetzen der LED würde der ganze Laststrom über das
Optotriac und die Zündelektrode des Triac fließen, zur Strombegrenzung
ist deshalb der 500-Ohm-Widerstand notwendig.
Zur richtigen Arbeit, vor allem bei induktiver Last gehört zur Schaltung
aber noch ein RC-Glied (Snubber)
Henry R. schrieb:> Okay gut, damit macht das Konzept Triac auch Sinn, ich hab mich schon> gefragt wieso da nicht ganz normale Relais dann genommen werden können.> Die sind für die 50Hz wohl zu 'langsam' oder?
Nochmals: Eine Triac-Schaltung ist KEIN Relais!
Relais = Mechanischer Schaltkontakt, der durch einen Elektromagneten
betätigt wird.
Vorteile: Hohe galvanische Trennung "von Haus aus", hoher
Isolationswiderstand, geringer Übergangswiderstand. Nachteile: Begrenzte
Lebensdauer (Mechanik!), Schaltzeiten irgendwo im µs- bis ms-Bereich,
Phasenlage bei Wechselspannung daher ohne Weiteres undefiniert.
Triac = Halbleiter, der zunächst nur die Eigenschaft hat, durch einen
Stromimpuls ein- und durch eine Reduzierung des Stroms auf ~0 wieder
ausgeschaltet zu werden.
Vorteile: Erlaubt Einschalten bei definierter Phasenlage, daher
hauptsächlich für Dimmer eingesetzt. Man kann damit natürlich auch
"elektronische Relais" bauen.
Nachteile: Es ist ein Halbleiter (keine ideale Sperrung, keine ideale
Leitung (d. h. Verluste), begrenzte Bereiche (Überspannung, Überstrom
etc.)), Verbraucher-Stromaufnahme (Wellenform, Phasenlage) muss bekannt
sein (Strom muss Nulldurchgänge haben) etc.
Was willst Du eigentlich machen? Im ersten Posting steht nur etwas von
"Schalten"; hier schreibst Du, dass ein Relais für 50Hz zu langsam
wäre...
Klar, ein Relais ist absolut ungeeignet, um damit eine
Phasenanschnittschaltung aufbauen zu wollen. Aber um Verbraucher einfach
und sicher per µC ein- und auszuschalten, ist es wohl speziell für
Anfänger die beste Wahl.
Logik-Gatter als TRIAC ? Noch nie gehört. Um nicht Leib und Leben zu
gefährden, sind weitere Kenntnisse nötig. Soll ja eine professionelle
Schaltung werden. Leider habe ich keine Erfahrung mit Optokopplern und
TRIACs, dafür habe ich aber einen Thread gefunden, der Schaltungen mit
MOC3041 und TIC246M zum Schalten einer Lampe (!) enthält :
TRIAC am AVR-Schaltplan (07.04.2007 11:25)
Beitrag "Triac am AVR - Schaltplan"
Peter R. schrieb:> Die Schaltung besteht erst einmal aus einem kleinen Triac, das von der> LED leitend gemacht wird. Deshalb optotriac.
Lustig ist allerdings, daß es eben kein Triac ist, sondern eigentlich
ein Diac.
Optotriac allerdings ist wieder richtig, denn der Begriff erklärt, wo
der objektiv nicht vorhandene, für einen Triac aber zwingend notwendige
dritte Anschluß zu suchen ist. (Vorsilbe "Tri" = "drei")
Der dritte Anschluß existiert also nur virtuell/logisch in Form des
Lichteinfalls. Physikalisch handelt es sich um einen Diac.
Henry R. schrieb:> Irgendwann muss man ja mal anfangen zu lernen, oder? ;)
Lernen bedeutet aber auch, dass man sich die gesuchten Informationen
selbst versucht zu beschaffen und die Zusammenhänge dann selbst zu
ergründen. Bedeutet zwar persönlich mehr Aufwand, der Lerneffekt ist
aber x-fach grösser.
Gute Anlaufstellen sind dabei Google und Wikipedia, oder sogar die
Suchfunktion hier im Forum.
Verwirrter schrieb:> Michael schrieb:>> EMV-Ausstrahlungen> Elektro-Magnetische-Verträglichkeit-Ausstrahlung ???> Ich bin verwirrt.
Anscheinend bist Du verwirrt, weil Du nicht genug Verträglichkeits-
strahlung abbekommen hast. :-)
Gruss
Harald
Patrick schrieb:> Klar, ein Relais ist absolut ungeeignet, um damit eine> Phasenanschnittschaltung aufbauen zu wollen.
Theoretisch würde das z.B. mit Reedrelais durchaus gehen; allerdings
wäre der Verschleiss da wohl zu groß. Vor der Erfindung des Transistors
hat man z.B. Schaltnetzteile mit sog. Zerhackern, also speziellen,
mechanischen Relais gebaut. Da man aber heute bessere Bauelemente
für diesen Zweck hat, macht man das heute anders.
Gruss
Harald
> Lustig ist allerdings, daß es eben kein Triac ist,
> sondern eigentlich ein Diac.
Da interpretierst du das Symbol falsch.
Ein DIAC, der im Nulldurchgang schalten soll?
"The BRTXX/MOCXX are AC switch optocouplers with/without zero voltage
detectors consisiting of two electrically insulated lateral power ICs
which integrate a thyristor SYSTEM, a photo detector and noise
suppression at the output and a IR GaAs diode at the input."
"The TRIAC consists of two inverse parallel connected monolythic SCRs."
