Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 24VDC Motor mit Triac ein/ausschalten


von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich hab einige Zeit im Forum gesucht und auch viele Beitraege zm Thema 
gefunden, bin mir aber immer noch nicht schlüssig ob ichs verstanden 
habe.

Ich möchte 5 Motoren (24VAC) ein- und ausschalten.
Das ganze soll von einem AVR gesteuert werden. Ich hab mal einen MOC 
3063 rausgesucht weil der bei reichlt zu bekommen ist und eine Zero 
Crossing Detection hat. ausserdem BTB 16/600BW Triacs da die Snubberlos 
sind.

Wenn ich nun ins DB[0] zum MOC schaue, finde ich eine Beispielschaltung 
die mit "Hot-Line Switching Application Circuit" bezeichnet ist.

Dort ist ein Rin eingezeichnet, der den Vorwiderstand für die Diode des 
MOC bildet. Ausserdem eine 39Ω Widerstand + ein 0.01μF Kondensator als 
Snubber (Das kann ich mir ja sparen mit dem BTB, oder?).
Und dann sind da noch 2 360Ω Widerstände, von denen ich nicht weiss was 
sie bewirken. den unteren deute ich mal als Pulldown oder so was in der 
Art, oder?
Und der Obere ist der Gate Vorwiderstand?
Wie müssen diese Widerstände für 24VAC angepasst werden?

Ich wäre euch Dankbar wenn mich jemand erleuchten würde :-)

Danke schon mal!

Bouni

[0] 
http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A200%252FDS_MOC3061-M.pdf

von amateur (Gast)


Lesenswert?

@Elias

Ein Triac (zwei anti-parallele Thyristoren) ist explizit für 
Wechselstrom gedacht.

Bei Gleichspannung verhält er sich ähnlich wie ein Thyristor.

Für Thyristoren aber gilt: Einschalten - kein Problem
                           Ausschalten - geht nicht oder nur mit Trick.

Thyristoren schalten sich von selber aus, wenn der Strom nahe Null ist.

Im Bereich von 24V stehst Du Dich besser, wenn Du FETs verwendest.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> 24VDC Motor mit Triac ein/ausschalten
> Ich möchte 5 Motoren (24VAC) ein

Was denn nun, DC oder AC ?

> MOC3063

Bei 230V~ machen es die Leute immer anders: Sie nehmen den
komplett unterdimensionierten MOC3041 der auch noch satte
15mA Ansteuerstrom benötigt. Du greifst wenigstens zum
600V aushaltenden und mit nur 5mA sehr sparsamen teuren
MOC3063, hast aber NUR 24V ...

Wieso brauchst du bei 24V eine galvanische Trennung ?
Die 24V kommen doch wohl schon von einem Trafo.

Ein TRIAC hat 1.4V Verlust, kannst du dir die dadurch
fehlende Drehzahl und Kraft am Motor überhaupt leisten ?

Welche Schaltung (Trafo, Motor, Spannungsregler, uC)
stellst du dir denn vor ?

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Oh, F***

AC natürlich, sorry!

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Die Motoren werden momentan von einer Platine aus angesteuert die sich 
aber gerade am verabschieden ist.
Auf der sind auch Triacs verbaut [0], aber soweit ich sehen konnte keine 
Optotriacs.

Relais möchte ich nicht verwenden und ich hab noch nie das Vergnügen 
gehabt AC Spannungen mit Halbleitern zu schalten, daher meine 
Unsicherheit.

Die Platine ist der Controller eines Getränkeautomates. Die Motoren 
drehen den Ausgabemechanismus für die Flaschen, und das solange bis sie 
einen Schalter per Nocken drücken.

Ich hab leider so gut wie keine Angaben über Motoren, Ströme, Kraft, 
etc.

[0]http://www.shop.vendingtechnik.com/out/pictures/master/product/1/bb01.jpg

von amateur (Gast)


Lesenswert?

@Elias

Thyristoren im Bereich geringer Spannungen sind wegen ihrer hohen 
Verluste etwas verpönt.

Dazu eine einfache Rechnung:
Motor 24V/AC ~24Ohm ~1A ca. 24W
bei Spannungsverlusten in der Größenordnung von insg. 1,5V
22,5V ~0,94A ca. 21W
also etwa 4 Watt weniger.

Wenn man davon ausgeht, dass die Motore die "richtige" Leistung hatten, 
so können 3 Watt minus schon einiges ausmachen. Was Du mit Sicherheit 
nicht möchtest, ist dass eure Störungs-Hotline wirklich heiß läuft.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Also wenn es bisher mit TRIACs geht, geht es sicher auch in Zukunft mit 
TRIACs, und wenn es bisher ohne Optokoppler geht, geht es sicher auch in 
Zukunft ohne Optokoppler.
Es kann ja nun nicht so schwer sein, die bisherige Schaltung 
aufzuzeichnen, das werden ja gerade mal 5 Bauteile plus Spannungsregler 
sein.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Was würdet ihr denn nehmen wenn ihr die bisherige Schaltung nicht kennen 
würdet, FET's oder TRIACS ?

von motori (Gast)


Lesenswert?

Probier es doch einfach aus, mit Triac. Je nach Motorkennlinie zieht er 
bei weniger Spannung halt mehr Strom und kommt so auf die gleiche 
Abgabeleistung.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Direkt angesteuerte TRIACs. Einfacher und geht ja offenbar damit.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hi,

Also ich hab mir das auf der Orginalplatine mal angeschaut. Vom Gate des 
Triacs geht ein Widerstand (220ohm) zum A1 Anschluss. Ausser dem ein 
22ohm und ein 18ohm in Serie zu einem ULN2803A.
Der A1 Anschluss geht auf 24VAC. Der A2 Anschluss geht zum Motor und von 
dort gehts zurück nach 0VAC.

Es ist kein Snubber oder weiter Beschaltung zu erkennen.

Nur ein Varistor (vermutlich, bin mir nicht sicher) zwischen 24VAC und 
0VAC.

Werdet ihr das wieder genau so aufbauen?

Danke schon mal

Bouni

von Elias B. (bouni)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier das ganze nochmal als Schaltplan

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Werdet ihr das wieder genau so aufbauen?

Entscheidend ist noch, wie die 5V für den uC gewonnen werden,
denn schliesslich müssen die mit den 24V verbunden sein.

Ansonsten würde ich das so wieder aufbauen.

Einen Snubber kann man sich sparen, wenn man snubberless TRIACs 
verwendet, wie BTA10-400CW.

Der BTA10 400B ist aber auch kein snubberless TRIAC.

Bei ihm könnte es durch die Phasenverschiebung zwischen Strom und 
Spannung passieren, daß bei Abschalten im Strom-Nulldurchgang die 
Spannung zu schnell hochschnellt, daß er gleich wieder zündet.

Scheint bei der kleinen Spannung kein Problem zu sein.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hi MaWin,

Ach so ist das. Ich dachte das beim ausschalten eine Spitze entsteht die 
was Schrottet.

Na wenn das so ist Versuch ich das einfach mal. Werd aber wohl lieber 
nen Snubberless Typ nehmen und ein D-Pak Gehäuse.

Danke schon mal!

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Morgen,

ich hab mir doch überlegt das ich einen MOC 3063 vorweg verwende.
Damit umgehe ich das Problem das MaWin schon angesprochen hat:

>Entscheidend ist noch, wie die 5V für den uC gewonnen werden,
>denn schliesslich müssen die mit den 24V verbunden sein.

Ich werd wohl die 24VAC Versorgung nur für die Motoren verwenden und die 
10VAC die mir der Trafo bringt gleichrichten und mit einem Schaltregler 
auf 5V bringen.

Dan ist das sauber voneinander getrennt und die 3EUR für die MOC's tun 
mir auch nicht weh :-)

Gruss Bouni

von Elias B. (bouni)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi,

ich hab grad noch gemerkt das noch ein Fehler in der Zkizze ist.
A1 und A2 waren vertauscht. A2 geht nach "Hot" und A1 nach "Load".

Kann zufällig jemand erklären wie der Widerstand zwischen A1 und G 
dimensioniert werden muss?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> das noch ein Fehler in der Zkizze ist.

Die erste Skizze war plausibler, bis auf die Reihenschaltung von 18 und 
22 Ohm, die macht keinen Sinn.
Der 220 Ohm soll verhindern daß der TRIAC ohne Ansteuerung nur durch den 
Reststrom des ULN zündet.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hi,

>Die erste Skizze war plausibler

Wieso? Wenn ich in das DB des MOC 3063 schau, sieht die 
Beispielschaltung auch so aus das die Last am A1 hängt, die 
Spannungsquelle an A2.

Ebenso in diesem Blogpost den ich gefunden hab:
http://makeatronics.blogspot.ch/2013/06/24v-ac-solid-state-relay-board.html

Ich weis leider nicht was nun richtig ist. Hab aber schon mehrfach 
gelesen das man A1 und A2 nicht vertauschen darf!?

Danke trotzdem für die Antwort!

von Elias B. (bouni)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Morgen zusammen,

ich hab jetzt mal einen Schaltplan gemacht.
Kann jemand sagen ob das so i.O. ist (Hauptsaechlich der Optotriac/Triac 
Teil)

Was mir am wenigsten klar ist, ist die Dimnsionierung der Widerstaende 
auf der Triac Seite der MOC's. Den Wert mit 100 Ohm hab ich von hier:

http://makeatronics.blogspot.ch/2013/06/24v-ac-solid-state-relay-board.html

Besten Dank im Voraus

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Den Wert mit 100 Ohm hab ich von hier

Und warum glaubst du einem blogspot mehr als dem Hersteller ?

Und warum übernimmst du nicht die 560 Ohm von dort, sondern erfindest 
deinen eigene 820 Ohm ?

Es herrscht eine gewisse Beliebigkeit in deinen Entscheidungen vor, die 
allesamt ohne irgendeine sinnvolle Begründung stattfinden.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> > Den Wert mit 100 Ohm hab ich von hier
> Und warum glaubst du einem blogspot mehr als dem Hersteller ?

Ok, die Begründung könnte heissen: 24V statt 230V. Passt.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hi,

>Ok, die Begründung könnte heissen: 24V statt 230V. Passt.
Exakt deswegen die abweichenden Werte :) Und weil der Typ die in dem 
Blogpost gewählt hat (was nicht heissen muss das es richtig ist, aber 
ich weiss ja nicht wie ich passendere Werte ermitteln kann)

Die 820Ohm kommen wie folgt zustande:

(5V - 1.3V) / 5mA = 740Ohm -> genau der Mittelwert zwischen 680 und 820 
:)

Gruss und Danke für die Antworten

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Und da MINDESTENS 5mA fliessen müssen, damit der Koppler sicher 
einschaltet, nimmt man 680.

von Elias B. (bouni)


Lesenswert?

Hi,

Ok, ergibt sinn :)

Danke MaWin

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.