Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thyristoransteuerung mit externer Spannungsquelle


von Dirk (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,
ich hätte eine Frage ob die Schaltung die ich mir ausgedacht habe so 
funktionieren sollte:
Funktionsbeschreibung:

Die Thyristoren sollen eine Last im 230 V / 50 Hz Netz schalten;
Der Optokoppler bekommt ein 5-V-Befehl vom Microcontroller und schaltet 
den durch; Nun fließt ein Strom durch die Gleichspannungsquelle über den 
Transistor des Optokoppler in die Thyristoren Je nachdem zu welchen 
Zeitpunkt (Halbwelle) der Impuls am Gate kommmt leitet einer; Der Strom 
fleißt über Diode 1 bzw. Diode 2 zurück zu Spannungsquelle; Dioden zur 
Vermeindung eines Kurzschlusses der Netzspannung. "Schaltet" der 
Mikrocontroller wieder die Spannung am Optokoppler ab, soll Transistor 
im Optokoppler Sperren und die Thyristoren leiten bis zum nächsten 
Stromnulldurchgang und sperren dann.

Ich habe zwar eine andere Schaltung gefunden gehabt die ohne zusätzliche 
Spannungsquelle funktionierewn aber, da meine Thyristoren einen hohen 
Strom vertragen müssen, einen reletiven hohen Gatestrom benötigen und 
somit mit der schaltung nicht in der nähe des Spannungsnulldurchgang 
schalten kann.

Es wäre super wenn ihr mal ein Feedback oder anregungen zu der Schaltung 
geben könntet ob ich eventuell total daneben liege oder auf einen gut 
weg bin.

Danke Schonmal

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Dirk schrieb:
> da meine Thyristoren einen hohen
> Strom vertragen müssen

welchen?
sowas erschlägt man mit nem ssr als bauteil.
alternativ nen moc optokoppler und ein daran angeschlossenes triac.
das ssr kann man natürlich auch komplett diskret aufbauen.
google ist dein freund-->ssr

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dirk schrieb:
> Unbenannt.PNG

Ganz so einfach gehts dann doch nicht. Ein Glück hat Motorola mal im 
Datenblatt zum MOC3043 Optotriac eine Applikation veröffentlicht. Für 
unsere Netzspannungen ist allerdings der MOC3061-63 (mit ZC Detector) 
oder der MOC3051-53 (ohne ZC Detektor) besser geeignet als der 
MOC3041-43.

: Bearbeitet durch User
von Dirk (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Dirk schrieb:
> Unbenannt.PNG
>
> Ganz so einfach gehts dann doch nicht. Ein Glück hat Motorola mal im
> Datenblatt zum MOC3043 Optotriac eine Applikation veröffentlicht. Für
> unsere Netzspannungen ist allerdings der MOC3061-63 (mit ZC Detector)
> oder der MOC3051-53 (ohne ZC Detektor) besser geeignet als der
> MOC3041-43.

Ja Richtig eine srr schaltung. Leider müsste ich aber zu jedem 
Phasenwinkel schalten.Meine Thyristoren benötigen einen zündstrom von 
150 mA. Beim Berechnen der Wiederstände ist mir dan aufgefallen das es 
sehr schwer wird die zündung kurz nach dem Nulldurchgang durchzuführen. 
Dies aber von Nöten da ich eventuell eine  Kondensatobank zuschalten 
will und an dieser keinen großen Dämpfungswiderstand vorschalten möchte. 
Schalten meine Thyristoren erst bei größerer Spannung so ist das du/dt 
am Kondensator sehr hoch und es fließt ein sehr hoher Ladestrom. An 
welcher stelle würde meine schaltung den Hacken?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Dirk schrieb:
> Leider müsste ich aber zu jedem
> Phasenwinkel schalten.

Ja und? Deswegen schrieb ich doch, das es MOC mit und ohne ZC Detektor 
gibt. Du möchtest also einen ohne.

Dirk schrieb:
> Meine Thyristoren benötigen einen zündstrom von
> 150 mA.

Das ist aber für den MOC kein Problem. Das Kerlchen kann bis zu 1A.

Dirk schrieb:
> An
> welcher stelle würde meine schaltung den Hacken?

Du hast gedacht, das ein Triac das gleiche ist wie 2 Thyristoren, die 
man am Gate verbindet. So zündet aber ein Thyristor nicht, der andere 
schon.

von Dirk (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
>
> Ja und? Deswegen schrieb ich doch, das es MOC mit und ohne ZC Detektor
> gibt. Du möchtest also einen ohne.

Verstehe ich okay.


> Das ist aber für den MOC kein Problem. Das Kerlchen kann bis zu 1A.
>
Die stromtragfähigkeit wird nicht das problem sein aber bei einem 
phasenwinkel von 2 grad zumbeispiel ist die Netzspannung bei ca 11 Volt. 
Wenn ich nun ein widerstand danach auslege wird es bei 90 grad (325v) 
kritisch werden. Natürlich ist beim thyristor eine Spanne vorhanden 
diese ist aber knapp.

>
> Du hast gedacht, das ein Triac das gleiche ist wie 2 Thyristoren, die
> man am Gate verbindet. So zündet aber ein Thyristor nicht, der andere
> schon.

Deswegen habe ich ja die ja die oberen und unteren mit dem minuspol 
meiner spannungsquelle über eine diode Verbunden. Sollte doch dann immer 
der zünden bei dem Anode zu kathode positiv ist.

von dolf (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dirk schrieb:
> An
> welcher stelle würde meine schaltung den Hacken?

ein triac kann man nicht ohne weiteres durch zwei anti parallel 
geschaltete thyristoren ersetzen.
nen bipolar transi kann man ja auch nicht durch zwei dioden ersetzen.
du benötigst nen moc der 600v ab kann und keinen zc hat.
der triac sollte auch mindestens 600v abkönnen.
hier ne ssr platine mit optokoppler der zc hat.
widerstandswerte sind je nach beriebsspannung anzupassen.
rc ist ein snubber.
wenn du einen varistor einbaust dann muss die temp sicherung ebenfalls 
eingebaut werden und in thermischen kontakt zum varistor gebracht 
werden.
varistoren fackeln u.u. gerne mal ab.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Dirk schrieb:
> Sollte doch dann immer
> der zünden bei dem Anode zu kathode positiv ist.

Kann schon sein, aber du zündest den einen Thyristor (U1, wenn ich das 
gerade richtig sehe) in seiner Sperrphase. Das hilft nix, er wird 
trotzdem nie leiten. Ausserdem sieht dein armer PC817, wenn er sperrt 
eine Spannung, die weit über dem liegt, die er verträgt.

Ausserdem verstehe ich deine Einwände nicht wirklich. Da haben die Jungs 
von Motorola genau das, was du möchtest, und du bleibst störrisch.
Es wird auch keine extra Spannungsquelle benötigt, alles spricht für die 
Schaltung. Wenn du also unbedingt 2 Thyristoren Back-to-Back steuern 
willst, die Jungs machen es einfachst möglich.

von Dirk (Gast)


Lesenswert?

dolf schrieb:
> ein triac kann man nicht ohne weiteres durch zwei anti parallel
> geschaltete thyristoren ersetzen.

Ja das stimmt deswegen habe ich die ja verschaltet habe mir das so 
gedacht mit den Gatestromverläufe (Rot) und Laststromverläufe (Grün) wie 
in der Zeichnung dargestellt. kann natürlich sein das ich irgendwie 
auffen holzweg bin. Falls ich dies über eine SRR mache müsse ich doch 
die widerstände so auslegen das kurz nach dem Nulldurchgang ein Gatstrom 
Igtmin fließt?! Dann müsst ich das nochmal neuausrechnen da ich grad 
gesehen habe das ich einen Bereich von 65mA bis 150 mA habe vill klappt 
das durch auswahl der Widerstände das ich dort bleibe. Da ich ja die 
schaltung schonmal in kopf hatte habe ich den optokoppler BRT 13 H 
ausgesucht. Thyristoren habe ich von VISHAY VS-180RKI PbF

von Dirk (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> Ausserdem sieht dein armer PC817, wenn er sperrt
> eine Spannung, die weit über dem liegt, die er verträgt.

Sorry hätte noch betonen sollen, dass ich das Bild nur als Symbol 
genommen habe und nicht wegen dem TYP.

Ja mir machte es nur Sorgen, dass das zünden nicht so flott geht aber 
ich werde es dann doch wohl so machen. wäre nur schön wenn ich den 
Fehler in meiner Zeichnung verstehen würde wegen der verständlichkeit.

Aber Danke schonmal an alle :-)

von Dirk (Gast)


Lesenswert?

Jetzt nach längerer überlegung ist mir mein fahler auch bewusst 
geworden. Natürlich werden die Dioden immer dann Sperren wenn ich mein 
Zündstrom habe... Ab und an erstmal den Kopf einschalten ....

von Dirk (Gast)


Lesenswert?

Nun bin Ich auch dahintergekommen das I_gt_max nicht der maximal 
zulässige gatestrom ist. leider steht der im Datenblatt nicht drin aber 
er wird ja nur kurzzeitig fließen und denke das er wohl bei 5 A liegt, 
damit lässt sich ja wohl besser nen widerstand ermitteln.

http://www.mouser.com/ds/2/427/vs-180rkipb-53213.pdf

Lieg ich damit richtig oder könnte mir jemand sagen wenn der maximal 
zulässige gatestrom drüber liegt.

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.