Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik triac aus transistoren


von Sabrina (Gast)


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Hallo zusammen,

um die Funktionsweise von Triacs zu verstehen wollte ich diesen in 
LTSpice simulieren. Ich habe einmal eine einfache Schaltung mit einem 
"fertigen" Triac und einmal zusammengebastelt mit Transistoren 
simmuliert. beides liefert jedoch unterschiedlich Ergebnisse und auch 
nicht das, was laut Internet passieren soll.

Zum fertigen Triac
--> Solange die Spannung von V1 null ist müsste der Strom durch den 
Widerstand R1 null sein und somit der Triac sperren bzw. hochohmig sein. 
Was für mich im Umkehrschluss bedeutet, dass an R2 die komplette 
Spannung von V1 abfällt. Ich messe jedoch an dem Punkt "U1" die selbe 
Spannung wie über R2

Habe ich einen Fehler im Aufbau der Schaltungen?
Spielt die größe der Widerstände hierbei eine entscheidende Rolle?

von Eddy C. (chrisi)


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Sabrina schrieb:
> Was für mich im Umkehrschluss bedeutet, dass an R2 die komplette
> Spannung von V1 abfällt. Ich messe jedoch an dem Punkt "U1" die selbe
> Spannung wie über R2

Was faselst Du da?

Solange der Triac nicht zündet (wie im vorliegenden Fall), fällt an R2 
keine Spannung ab. Daher ist U1 identisch mit V2.

> Habe ich einen Fehler im Aufbau der Schaltungen?

Bezüglich Deiner Frage nicht.

Beim simulierten Triac würde ich aber die Basis von Q3 (statt Q2) als 
Gate benutzen. So kann der Triac nicht sperren (zwei Basisstrecken in 
Serie).

> Spielt die größe der Widerstände hierbei eine entscheidende Rolle?

Ja.

Erhöhe doch mal den Zündstrom.

von Sabrina (Gast)


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jetzt mal den Fall mit dem Triac aus der Bibliothek betrachtend...

V1 ist bei mir pulsierend, da ich zu Beginn den sperrenden Zustand 
simulieren möchte.
1. V1 = 0V
2. I durch R1 = 0A
3. I druch R3 = 0A
--> Triac sperrt also wie gewollt und die Spannung von V2 sollte an U1 
abfallen. (Sorry, da ich ja nur einen Messspitze hab misst er ja im 
Bezug auf Masse. Wenn ich also oberhalb von R2 klicke wird die Spannung 
U1 addiert da diese in Reihe ist). Der Strom durch R2 ist aber nahezu 
Null also sollte es ja soweit passen.


Sobald V1 dann eine Spannung liefert, sollte ja der Triac zünden ... U1 
müsste in diesem Fall aber doch dann 0 sein?

von Falk B. (falk)


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@ Sabrina (Gast)

>"fertigen" Triac und einmal zusammengebastelt mit Transistoren
>simmuliert. beides liefert jedoch unterschiedlich Ergebnisse

Logisch. Dein selbstgestrickter TRIAC funktioniert so nicht. Ein TRIAC 
ist mehr als 2 antiparallele Thyristoren. Die Potentiale der Gates sind 
verschieden, darum kann man die nicht einfach verbinden!

von Sabrina (Gast)


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@ Falk Brunner

kannst du mir sagen was in meiner Schaltung fehlt um ein TRIAC mit 
Transistoren zu ersetzen?

von Sabrina (Gast)


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Ich kann den Zündstrom noch so weit erhöhren und bekomm den Triac nicht 
gezündet. Kann es sein das der Triac aus der LT Spice Bibliothek quasi 
nur das Bauteil mit seinen Anschlüssen ohne irgendwelche Daten 
bereitstellt? Ich habe nämlich keine extra Bibliothek und keinen 
bestimmten Triac ausgewählt

von Sabrina (Gast)


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JUHU!!
Das Zünden klappt endlich, habe einen anderen Triac bzw. kein dummy 
model verwendet.

Nun bleibt noch die Frage bezüglich der Transistoren-Erstazschaltung

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Reale TRIACs bestehen nicht aus der von Dir dargestellten 
Ersatzschaltung, sondern die hochgradig asymmetrische geometrische 
Anordnung der Halbleiterstrukturen ist dabei ganz entscheidend. 
Insbesondere stellt die Ersatzschaltung auch nicht dar, wieso ein TRIAC 
während der negativen Halbwelle trotzdem mit einem positiven Zündimpuls 
am Gate getriggert werden kann. Du solltest Dir unbeding einmal die 
Schichtenfolgen anschauen und die dort entstehen 
Ladungsträgerverteilung. Dann kannst Du eventuelle erkennen, wo dort 
welche "Dioden" und "Transistoren" vorliegen.

von OPi (Gast)


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Sabrina schrieb:
> Nun bleibt noch die Frage bezüglich der Transistoren-Erstazschaltung

Man hat es schon mehrfach versucht dir zu sagen: Aus Transistoren kannst 
du keinen Triac bauen! Genauso wie du  aus 2 Dioden keinen Transistor 
bauen kannst.

von Harald W. (wilhelms)


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Sabrina schrieb:

> um die Funktionsweise von Triacs zu verstehen wollte ich diesen in
> LTSpice simulieren. Ich habe einmal eine einfache Schaltung mit einem
> "fertigen" Triac und einmal zusammengebastelt mit Transistoren
> simmuliert. beides liefert jedoch unterschiedlich Ergebnisse und auch
> nicht das, was laut Internet passieren soll.

So wie bereits gesagt: Das wird wohl nicht gehen. Was aber geht,
ist ein Thyristor bestehend aus zwei Transistoren. Eine solche
Schaltung funktioniert ja auch "in echt".

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Was aber geht, ist ein Thyristor bestehend aus zwei Transistoren.
> Eine solche Schaltung funktioniert ja auch "in echt".

Zumindest die Grundfunktion kann man so darstellen. Ich erwarte aber 
nicht, dass sich mit solch einem Modell "höhere" Effekte darstellen 
lassen, z.B. eine(n) Thyristor(tetrode) als programmierbaren 
Unijunctiontransistor einzusetzen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Was aber geht, ist ein Thyristor bestehend aus zwei Transistoren.
> Eine solche Schaltung funktioniert ja auch "in echt".
Und natürlich in der Simulation...  ;-)

von Sabrina (Gast)


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danke Harald, die Schaltung hatte ich vorher simuliert und dachte 
deshalb, dass ich dann auch den Triac ersetzten könnte :/

von Harald W. (wilhelms)


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Sabrina schrieb:

> danke Harald, die Schaltung hatte ich vorher simuliert und dachte
> deshalb, dass ich dann auch den Triac ersetzten könnte :/

Übrigens werden m.W. auch heute noch professionelle Dimmerschaltungen
mit Thyristoren gebaut, dadiese teilweise bessere Kenndaten gegenüber
Triacs haben. Nur die Ansteuerung word dann etwas aufwändiger.

von Hp M. (nachtmix)


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Harald W. schrieb:
> Was aber geht,
> ist ein Thyristor bestehend aus zwei Transistoren. Eine solche
> Schaltung funktioniert ja auch "in echt".

Oft, wegen der geringen B-E-Sperrspannung, aber auch nicht befriedigend.


Harald W. schrieb:
> Übrigens werden m.W. auch heute noch professionelle Dimmerschaltungen
> mit Thyristoren gebaut, dadiese teilweise bessere Kenndaten gegenüber
> Triacs haben.

Das immer erforderlich, wenn höhere Frequenzen im Spiel sind.
Dann steht für den Ladungsträgerabbau, der eine Fehlzündung verhindert, 
beim Triac nur der kurze Moment des Nulldurchgangs zur Verfügung, 
während beim SCR die gesamte negative Halbwelle dafür verfügbar ist.
Die schnellsten Thyristorschaltungen, die in größerem Umfang gebaut 
wurden, waren vermutlich die Horizontalablenkschaltungen in Fernsehern, 
die mit über 15kHz liefen.

von Elektrofan (Gast)


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> Übrigens werden m.W. auch heute noch professionelle Dimmerschaltungen
> mit Thyristoren gebaut, da diese teilweise bessere Kenndaten gegenüber
> Triacs haben. Nur die Ansteuerung word dann etwas aufwändiger.

Die Leistungsseite natürlich auch, wenn beide Polaritäten geschaltet 
werden sollen.

von Schleppnetzangler (Gast)


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