Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DIAC in LTSpice


von Simon (Gast)


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Hallo!
Ich versuche gerade ein Diac Modell in LT-Spice zu verwendet und komm 
leider auch mit den Foren und Anleitungen nicht weiter.

Ich habe mir aus dem Netz eine Lib runtergeladen die ich "Diac.lib" 
genannt habe und in einem Ordner auf meinem Rechner abgelegt hab. Sie 
sieht folgendermaßen aus:

         DIAC PSpice Models                    
***********************************************************************
.SUBCKT DIAC DIAC_IN DIAC_OUT PARAMS:
+Tr=0.342
+Vbo=13.6V
+Delta_V=19V
+Ibo=15uA
*
*Tr:      Rise time (in µs)
*Vbo:    Break over voltage
*Delta_V: Dynamic breakover voltage
*Ibo:     Breakover current
C_C1         N02098 DIAC_OUT 1u IC=0
V_IDIAC1     DIAC_IN N01041 DC 0Vdc AC 0Vac
R_R1         N02098 TRG  1.462*{Tr}
D_D1         N06161 N01041 DZ19V
E_ABM1       TRG DIAC_OUT VALUE { IF(ABS(I(V_IDIAC1))>{Ibo},1,0)}
D_D2         N06161 N01060 DZ19V
D_D3         N10655 N01060 DZ14V
D_D4         N10655 DIAC_OUT DZ14V
S_S1         N01041 N01060 N02098 DIAC_OUT _S1
RS_S1        N02098 DIAC_OUT 1G
C_C2         DIAC_IN DIAC_OUT 10p
****************
 Switch Model 
****************
.MODEL        _S1 VSWITCH Roff=1e7 Ron=2.2 Voff=0.1V Von=0.99V
****************
 Diodes Model 
****************
.model DZ14V    D(Is=3.142f Rs=0.1 Ikf=0 N=1 Xti=3 Eg=1.11 M=.3282
+    Vj=.75 Fc=.5 Isr=1.973n Nr=2 Bv={Vbo} Ibv=.14467 Nbv=1.093
+    Ibvl=.1m Nbvl=1.2722 Tbv1=001433.3u)
*
.model DZ19V D(Is=6.994f Rs=5.612 Ikf=0 N=1 Eg=1.11 M=.2906
+       Vj=.75 Fc=.5 Isr=2.088n Nr=2 Bv={Delta_V} Ibv=.17098 Nbv=1.2072
+       Ibvl=2.002m Nbvl=1.1457 Tbv1=888.89u)
*  Vz = 18 @ 14mA, Zz = 37 @ 1mA, Zz = 11 @ 5mA, Zz = 7.9 @ 20mA
.ends
*
*********************************************************************
         Standard DIACs          
*********************************************************************
*
*$
.subckt DB3TG DIAC_IN DIAC_OUT
X1 DIAC_IN DIAC_OUT DIAC params:
+Tr=0.342
+Vbo=13.6V
+Delta_V=19V
+Ibo=6uA
* 2008  ST  Rev 1
.ends
*$
.subckt DB3 DIAC_IN DIAC_OUT
X1 DIAC_IN DIAC_OUT DIAC params:
+Tr=0.342
+Vbo=13.6V
+Delta_V=19V
+Ibo=10uA
* 2008  ST  Rev 0
.ends
*$
.subckt DB4 DIAC_IN DIAC_OUT
X1 DIAC_IN DIAC_OUT DIAC params:
+Tr=0.342
+Vbo=21.6V
+Delta_V=19V
+Ibo=10uA
* 2008  ST  Rev 1
.ends
*$
.subckt SMDB3 DIAC_IN DIAC_OUT
X1 DIAC_IN DIAC_OUT DIAC params:
+Tr=0.102
+Vbo=13.6V
+Delta_V=19V
+Ibo=4uA
* 2008  ST  Rev 0
.ends
*$


bedeutet doch, dass die ich  SMDB3, DB4, DB3 und DB3TG als Modell in 
dieser Bibliothek habe oder?

des weiteren habe ich eine .asy-Datei, also das Symbol. bei diesem ist 
am oberen Pin bei Label "+" und beim unteren Pin bei Label "-" 
eingetragen.

Da ich hier keine Administratorenrechte habe, kann ich die Bibliothek 
nicht in den lib ordner von LTSpice speichert und habe in einem Forum 
gelesen wie man den subckt direkt einbinden kann.
Ich habe nun das Symbol eingefügt, und mit DB3TG (als Beispiel) 
benannt,bei Prefix steht ein X.

und via "Edit ->  Spice Directive" nur den Teil aus der lib eingefügt 
der zum DB3TG gehört.

--> Fehlermeldung "undefinied subckt"

.asy und .lib sind im selben Ordner Abgelegt...

kann mir bitte jamnd helfen?

von abnadem (Gast)


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Irgendwie hast du es geschafft, die lib zu verändern - vor allem 
Kommentarzeilen müssen mit '*' beginnen. Aber auch die originale Datei 
aus http://www.st.com/resource/en/hw_model/diacs_pspice.zip enthielt 
zumindest einen Fehler:
1
R_R1         N02098 TRG  1.462*{Tr}
also einen Zeilenumbruch eingefügt
1
R_R1         N02098 TRG  1.462
2
*{Tr}

Zusammen mit dem Symbol aus ..\misc\DIAC.asy funktioniert es ohne 
offensichtliche Fehlermeldung - elektrische Parameter hab ich nicht 
überprüft.

von abnadem (Gast)


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Simon schrieb:
> und via "Edit ->  Spice Directive" nur den Teil aus der lib eingefügt
> der zum DB3TG gehört.

Und das funktioniert nicht, da dieser spezifische subckt den 
allgemeinen, zuvor definierten subckt DIAC verwendet.
1
.subckt DB3TG DIAC_IN DIAC_OUT
2
X1 DIAC_IN DIAC_OUT DIAC params:

von abnadem (Gast)


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Vermutlich ist es sinnvoller, den Parameter Tr (risetime) nicht komplett 
wegzulassen, sondern den gesammten Ausdruck zu klammern.
1
R_R1         N02098 TRG  {1.462*Tr}

Ich hoffe nur, dass das jetzt alles war...

von Bordodynov (Gast)


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Ich habe ein vollständiges Modell auf physikalischen Effekten beruhen 
entwickelt.

*model by Alexander Bordodynov
.subckt db3 C E Vk=32 Delta_V=19V Ibo=10uA Rs=10
.param  bVce={Vk-Delta_V}  bVcb={Vk} Re={Rs/2}
D1 bv P001 De0
D2 bv ev De
D3 bv ev Der
Vae P001 ev 0
D4 bv N001 Dc0
Vac N001 cv 0
D5 bv cv Dc
D6 bv cv Dcr
B2 ev bv I=(uramp(i(vac)*2)*af+ise)/MM(v(ev,bv),bVcb,nMc)-ise
B3 cv bv I=(uramp(i(vae)*2)*af+ise)/MM(v(cv,bv),bVcb,nMc)-ise
C2 ev bv 2p
C3 cv bv 2p
R1 C cv {re}
R2 ev E {re}
R3 C E {bVcb/Ibo}
.model De0 d is={is/2/af}
.model De d is={is/2/af} tt={2*tf}
.model Der d is={ise}  n={ne}
.model Dc0 d is={is/2/af}
.model Dc d is={is/2/af} tt={2*tf}
.model Dcr d is={ise}  n={ne}
.param af=bf/(bf+1)
.param nMc={log(1+Bf)/log(bVcb/(bVce-0.6))}
.func MM(x,y,z)  {1+1f-(limit(x,0,y)/y)**z}
.param   BF=5
.param is=10f ise=100p ne=2
.param tf=2n
.ends db3

von Peter (Gast)


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Ich habe es nicht tiefgehend untersucht, aber die ST-Modelle scheinen 
keinen Haltestrom zu kennen. (Strom > 0, dessen Unterschreitung zum 
Verlöschen des Diacs führt.)
Vermutlich ist da das Teil von Alexander Bordodynov realistischer.

Danke an dieser Stelle – Peter

von abnadem (Gast)


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Peter schrieb:
> Ich habe es nicht tiefgehend untersucht

Ich auch nicht, aber
1
E_ABM1       TRG DIAC_OUT VALUE { IF(ABS(I(V_IDIAC1))>{Ibo},1,0)}
welche dann über DIAC_OUT S_S1 ansteuert erscheint mir die dafür 
zuständige Stelle zu sein - d.h. mit Parameter Ibo wird der Haltestrom 
festgelegt.

von Peter M. (peter0)


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Ich denke, dass es sich dabei eher um den Zündstrom handelt.

Gruß – Peter

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Als sinnvollen Test schlage ich vor die Schaltfrequenz zu prüfen. Bau es 
bitte mal in Realität auf und berichte. In der Sim ergeben sich 5,8KHz.
Das Modell von STM schaltet zumindest nicht einwandfrei, das von Alex 
dagegen geht.

Allerdings schaltet das Modell von Alex ganz ohne externem Kondensator 
auch nicht. Müßte vielleicht an dieser Stelle noch überarbeitet werden.
Schwingt denn ein realer DIAC ganz ohne Kondensator?

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hm. Bei 2nF schwingt das Modell von Alex stabil, bei 1nF bricht die 
Amplitude der Anfangsschwingung schnell zusammen. Man müßte die 
frequenzabhängige innere Verstärkung kennen.
In einem YT-Video hat einer 15,2pF für den DIAC alleine gemessen.

Vielleicht habe ich noch ne alte Energiesparlampe zum Schlachten...

von abnadem (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Ich denke, dass es sich dabei eher um den Zündstrom handelt.

Da hat du recht. Ich bin davon ausgegangen, dass Ibo dem Latching 
Current eines Triac entspricht und damit der Haltestrom wenn schon nicht 
identisch, so doch in der selben Größenordnung wäre.

Abduls Testschaltung mit dem Bordodynov-Modell zeigt jedoch Ih~7.3mA 
also drei Zehnerpotenzen Unterschied zum Ibo=6µA. Das erklärt auch die 
mangelnde Schwingneigung des DB3TG.

Was mich dabei aber irritiert ist, dass im ST-Datenblatt keine Angaben 
zum Haltestrom zu finden sind.
Oder habe ich auch hier Tomaten auf den Augen?

von Peter M. (peter0)


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Ich hatte das bisher so verstanden, dass es keinen Haltestrom im 
eigentlichen Sinne gibt. Ich dachte, dass die Spannung eine eindeutige 
Funktion des Stroms ist, ohne irgendwelche Hystereseeffekte. Und diese 
Funktion ist doch, um 90° gedreht, in den Datenblättern drin.

Ich habe mal versucht, diese Kurve mit LTSpice zu plotten. Dazu habe ich 
in der Simulation einen Strom genommen, der von −50 µA auf +50 µA und 
wieder zurück auf −50 µA geht. Siehe Bilder.

Gruß – Peter

von Peter M. (peter0)


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Warum kann man nicht mehrere Bilder in einem Beitrag mitschicken?

von Peter M. (peter0)


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Welche Funktion sieht eher wie das Ding im Datenblatt aus?

Da das ST-Modell offenbar keinen differenziellen negativen Widerstand 
hat, vermute ich mal, dass die Schwingschaltungen damit in der 
Simulation nicht funktionieren.
Oder ist die doch sichtbare Hysterese dafür verantwortlich?

Ciaoi – Peter

PS: Mit dem »bisher« zwei Beiträge weiter oben meinte ich natürlich die 
Zeit nach meinem Beitrag vom 12. August ;)

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (peter0)


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PPS: Und mit »um 90° gedreht« meinte ich natürlich »an der 45°-Achse 
gespiegelt«. (Ob wohl meine Beiträge heute noch das β-Stadium 
verlassen?)

von abnadem (Gast)


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Ab dem Überschreiten von Ibo ist der differerenzielle Widerstand ΔU/ΔI 
doch negativ.

Deine Kurve entspricht genau der internen Realisierung des ST-Modells:
Zwei Zenerdioden in Serie (das ganze wegen Symmetrie doppelt), wobei 
eine bei Überschreiten von Ibo mit einem Schalter gebrückt wird. Die 
kleine Hysterese ist der RC-Schaltung (R_R1, C_C1) geschuldet.

Was mir aber weiterhin seltsam erscheint, ist der ausgeprägte 
Unterschied zwischen Ibo und Ih, der eigentlich eine besondere 
Eigenschaft eines SIDAC ist (*). Ich muß aber zugeben, dass ich mich mit 
solchen Details von DIACs noch nie beschäftigt habe.


(*) Ih wird da auch im DB angegeben z.B.
http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/switching_thyristors/littelfuse_thyristor_kxxx0yu_sidac_datasheet.pdf.pdf

Vergleich DIAC-SIDAC aus
http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/application_notes/switching_thyristors/littelfuse_thyristor_fundamental_characteristics_of_thyristors_application_note.pdf.pdf

p.s. für multiple Dateianhänge gibt es den Button "Weitere Datei 
anhängen".

von Peter M. (peter0)


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Ich meinte, wenn man U über I aufträgt, dass die Steigung der Kurve beim 
ST-Modell nicht stetig und negativ ist. Der Sprung hilft einem ja nicht, 
das sich der Kondensator, einmal entladen, wieder auflädt, weil der 
Sprung ja aus der Ferne nicht zu fühlen ist.

Ich verstehe gerade nicht, wo Ih beim Diac reinspielt.

Versteh ich das im Übrigen richtig? Sidac = Fünfschichtdiode, Diac = 
Dreischichtdiode?

Ciaoi – Peter

PS: Der Button "Weitere Datei anhängen" war bei mir eher störrisch (aka. 
zeigte keine Reaktion).

: Bearbeitet durch User
von Bordodynov (Gast)


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Diac ist symmetrisch, eine Lawine, einen bipolaren Transistor. Seine 
npn-Struktur. Ich bin von den Dioden und gesteuerten Stromgeneratoren 
aus symmetrischen Transistor und der Lawinenmultiplikationseffekt. Das 
Ergebnis sehen Sie. Leider weiß ich nicht, Koka ein Transistor ist. 
Horizontal oder vertikal. Ich bin geneigt, dass ein horizontaler 
Transistor ist. Also dachte ich, dass der Gewinn BF = 5. Der eigentliche 
Faktor ist bekannt, nur für Ingenieure, die den Herstellungsprozess zu 
steuern. Wenn ich kein bedingtes Bild gehabt hätte, und recht 
detaillierte Spezifikationen, dann machte ich das Modell genauer. Aber 
ich denke, dass es Fortschritte bei meinem Modell gemacht hat.
Leider habe ich nicht studiert Deutsch und verwendet Google Übersetzer. 
Überprüfen Sie die Übersetzung des Dolmetschers, kann ich nicht.

von Peter M. (peter0)


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Hallo Alexander,

welche Sprachen kannst Du denn? Which languages do you speak?

Bye – Peter

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Alex ist aus der Yahoo-Gruppe LTspice bekannt und spricht russisch.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Alternativ mal das Modell der integrierten neonbulb aus LTspice in 
grafischer Form. Mit passenden Parametern müßte das einen DIAC 
simulieren können.

Und dann gäbe es noch das Modell DIAC32 von Helmut Sennewald.

Damit könnt ihr ja mal spielen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Mir ist es nicht gelungen das STM-Modell zum Schwingen zu bringen. Habe 
ne ganze Weile damit rumgespielt. Der schaltet einmal ein und das wars.

Zwischen dem Modell von Alex und dem von Helmut gibts auch große 
Unterschiede. Wohlgemerkt, es sind Modelle für den DB3. Zumindest denke 
ich so. Vielleicht schreibt Helmut selber was dazu.

Und als Ergänzung die Glimmlampe als Oszillator.

von Helmut S. (helmuts)


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Am besten wäre es, wenn jemand der einen DIAC zuhause hat das  mal real 
aufbaut und misst.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich war gerade im Lager an der Schrottkiste und fand zwei 
Energiesparlampen mit DIACs. Einer ist ein STM blau
DB3 und der andere auch ein DB3 rot von irgendwas. Aber heute nicht 
mehr.

von Bordodynov (Gast)


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Ich war ein wenig veränderte Modell. Und hier ist meine Testschaltungen 
. Leider habe ich keine experimentellen Daten.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Warum hast du ".param tf=2n" in ".param tf=28.0n" geändert?

Der LED-Flasher ist nett. Stellt sich sowieso die Frage, wo man DIAC 
noch einsetzen kann. Energiesparlampen sterben langsam aus.

von Bordodynov (Gast)


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Ich habe versucht, den Wert des Parameters "tr = 0.5mks-2mks" 
einzustellen. Wenn der Wert tf = 280ns Tr = 1 us. Daraus ergibt sich 
eine gute Übereinstimmung Impulsstrom . Aber dieser Prozess wird sich 
radikal verändert. Und das ich nicht mochte. Also nahm ich den Wert 
10-mal kleiner. Insbesondere horizontal Transistor tf erreichen kann 
einen solchen Betrag (kann aber mehr als 10-mal sein). Um 
herauszufinden, ob ich Recht habe, müssen Sie die richtige Erholung 
Oszillator mit unterschiedlichen Werten von Kondensatoren zu erkunden. 
Praxis - Kriterium der Wahrheit!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ja, wenn mein Netzteil da ist....

von Simpel (Gast)


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Falls es in LTSpice ein Thyristormodell gibt, dessen Haltestrom man 
entsprechend anpassen kann.

Quelle:

http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Diac%20-%20Diode%20mit%20Persoenlichkeitsstoerung.htm

von abnadem (Gast)


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Simpel schrieb:
> Falls es in LTSpice ein Thyristormodell gibt, dessen Haltestrom man
> entsprechend anpassen kann.

An sich geht es um die Frage, wie hoch dieser Haltestrom sein soll. Da 
das Datenblatt nichts dazu aussagt, kann man nur messen.

Grundsätzlich gibt es zwei Typen von DIACS z.B. [1]:
Fünfschichtdioden - entsprechen antiparallelen Thyristoren ohne 
Gateanschluß.
Dreischichtdioden - entsprechen Transistoren ohne Basisanschluß.

Zum Verhalten von Transistoren im Lawinendurchbruch findet man einiges 
an Literatur, wobei z.B. eine Variation von "Miller's avalanche 
multiplication coefficient" M [2] auch Bestandteil von Bordodynovs 
Modell ist.

Es gibt aber Unterschiede [3] in Stärke und Dotierung der 
Halbleiterschichten zwischen "echten" Transistoren und DIACs, zu denen 
ich praktisch gar nichts finde, so dass auch hier nur die Messung 
ausschlaggebend sein kann.

p.s. Die einzige Energiesparlampe, die ich schlachtete, enthielt nur 
6x1N4007 und zwei DK50 in TO92 (einer geplatzt) aktive Bauelemente.


[1] http://www.mertech.de/le/le_02.html
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_transistor
[3] S.8 http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP6.pdf
1
It is manufactured by diffusing an n-type
2
impurity into both sides of a p-type slice...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ist ja eine Dreischicht-Struktur und die Kennlinie sehr weich. Die 
Herstellung also vermutlich spottbillig. p-Wafer zweiseitig n-dotieren, 
fertig.
Ich frage mich, ob man die Charakteristik nur durch die Angabe von 
Strömen relativ vollständig definieren kann. Beim BJT ist das so. Nur 
für genauere Modelle brauch man die Spannungen. Da DIACs offensichtlich 
stark streuen, ist eine genauere Modellierung vielleicht unsinnig.

LTspice hat eine erweiterte Implementierung des Transistormodells, wo 
man Durchbruchspannungen zusätzlich definieren kann. Eventuell reicht 
das dann bereits, wenn man die richtigen Werte für die Parameter findet. 
Also bräuchte man dann kein komplexes Makromodell generieren.

von Helmut S. (helmuts)



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Bordodynov schrieb:
> Ich war ein wenig veränderte Modell. Und hier ist meine Testschaltungen
> . Leider habe ich keine experimentellen Daten.

Hallo,
Alexander Bordodynov ist unser Held des Tages. Sein Modell entspricht 
ziemlich genau dem realen DIAC DB3 von ST. Alle anderen Modelle (auch 
meine in der Yahoo group) sind nicht richtig. Danke für dein Modell 
Alexander.

Ich habe am Freitag beim Conrad ein paar DIACs DB3 gekauft und damit 
eine Testschaltung aufgebaut - siehe angehängter Schaltplan. Wie man 
sieht passt Alexanders Modell sehr gut zu meinen Messungen. Mit 
Kondensatoren bis hinunter zu 2,2nF oszillierte die Schaltung. Mit 
C=1,5nF war ein abreisendes Schwingen zu beobachten. Mit C=1nF und 
kleiner wird die Spannung einfach auf ca. +/-14V begrenzt.

Gruß
Helmut

Natürlich werde ich diese Erkenntnisse auch in die LTspice Yahoo group 
einarbeiten.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Vielleicht funzt das Modell von STM ja in PSPICE - wäre ja nicht das 
erste Mal.

von Helmut S. (helmuts)


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Abdul K. schrieb:
> Vielleicht funzt das Modell von STM ja in PSPICE - wäre ja nicht das
> erste Mal.

Das hatte ich schon getestet. Das ST-Modell oszilliert auch in PSPICE 
nicht.

von Bordodynov (Gast)


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Ich verbesserte meine Modell, basierend auf experimentellen Daten 
Helmut. Für kleine Behälter hängt Generation auf den Modus.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Sorry Alex, "Für kleine Behälter hängt Generation auf den Modus." is 
undecodable. Is it possible that you write in English, please?

Maybe the meaning is "With a small capacitor value the circuit 
stabilizes on a discrete DC voltage and won't oscillate" ?

The common language for serious work in electronics is simply englisch.

: Bearbeitet durch User
von Bordodynov (Gast)


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Hallo Abdul K: Ja, du hast Recht. Ich meine nur, dass. Meine 
Deutschkenntnisse  Null. Auf Englisch ist es einfacher für mich zu 
schreiben. Auf jeden Fall eine solche Verlegenheit weniger. Aber dieses 
Forum in deutscher Sprache!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Schreib einfach Englisch. Hier kann das fast jeder lesen. Der 
Google-Übersetzer für deutsch-englisch ist viel besser als der für 
russisch, weißrussisch oder was für ein Dialekt es immer ist.

Wenn ich aus dem Krankenhaus entlassen werde, baue ich mal eine 
Meßschaltung auf.

von Viggo (flickflac)



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Ich habe gerade diesen Thread gelesen, den ich über Google gefunden 
habe. Hier sind wirklich nette Informationen, die mich dazu gebracht 
haben, diesem Forum beizutreten. Da ich keine neuen Fragen habe, denke 
ich, dass es in Ordnung ist, einfach zu kommentieren und zusätzliche 
Informationen hinzuzufügen. Als Däne sind meine Deutschkenntnisse etwas 
eingeschränkt und ich bitte um Ihr Verständnis.

Bis ich dies las, war mein Verständnis, dass Diacs den Kondensator auf 
etwa 2 V entladen würden. Wenn ich physikalische Messdaten von Alexander 
Bordodynov und mit Kommentar von Helmut sehe, sehen Sie eine Entladung 
des Kondensators auf ca. 13 V bei Verwendung eines 
10-Ohm-Vorwiderstands. Ich habe versucht, ähnliche Messungen mit meinem 
alten Oszilloskop mit 0 Ohm, 10 Ohm, 100 Ohm und 1 kOhm durchzuführen. 
(Ich habe gerade einen Dimmer aus China gekauft, wo 1 kOhm verwendet 
wurde) Das Entladen des Kondensators an 0 Ohm dauert ca. 11 V und bei 1 
kOhm ist es für ca. 25 V. Ich hänge die vier Oszilloskopbilder an.

Diese Details werden im Datenblatt nicht offengelegt und ich habe nicht 
versucht zu überprüfen, ob LTspice-Modelle diese Messungen reproduzieren 
können.

: Bearbeitet durch User
von Viggo (flickflac)


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Jetzt habe ich versucht, LTspice mit dem neuesten DIAC-Modell von 
Alexander Bordodynov zu verwenden. Es ist das beste Modell, das ich 
kenne.

Messergebnisse für variierenden Serienwiderstand oben für Diac zeigen, 
dass sich Delta_V mit jedem Spitzenstrom ändert, dem der betreffende 
physikalische DB3-Diac ausgesetzt ist. Es kann auch mit Haltestrom zu 
tun haben. Es ist eine Komponente, und es ist wirklich unmöglich zu 
wissen, welche Variation Sie von dem Produkt in Bezug auf diesen 
Parameter erwarten können. Aber jetzt habe ich ein Produkt gesehen, bei 
dem ein Serienwiderstand von 1 kOhm zum Gate eines Triacs verwendet 
wurde - und das ist ein ziemlich großer Widerstand.

Anbei ein Vergleich mit Alexanders Modell, das mit einem so großen 
Widerstand Probleme hat. Sie können Delta_V für das Modell auf 8 V 
ändern, was mit 1 kOhm zu sehen ist, aber das Modell lässt den Diac 
nicht aufhören, Strom zu leiten, wie für das Messergebnis mit dem 
physischen Diac zu sehen ist. Bis 200 Ohm Serienwiderstand funktioniert 
das Modell einwandfrei, ab 300 Ohm gibt es aber Probleme beim Vergleich 
mit physikalischen Messergebnissen.

von Falk B. (falk)


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Und was lernen wir daraus? Modelle sind bestenfalls die halbe Wahrheit, 
man muss sie STÄNDIG hinterfragen bzw. deren Grenzen kennen oder 
zumindest einkalkulieren.

Beitrag "Re: Phasenanschnittsteuerung ohne DIAC"

von Viggo (flickflac)



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Ja, Modelle müssen gegen die reale Welt getestet werden.

Erfreulicherweise wurde das Modell auch mit Messergebnissen weiter oben 
getestet, allerdings nur mit einem 10 Ohm Vorwiderstand. Und mein 
Beitrag ist nun, wie Änderungen mit deutlich größerem Serienwiderstand 
tatsächlich einen ziemlichen Unterschied zwischen einem beobachteten 
Messergebnis und dem Modellergebnis machen. Vielleicht kann es also 
jemand für etwas gebrauchen.

Ich habe versucht, ein bisschen mehr in der physischen Welt zu messen. 
Hier ist die am Kondensator angezeigte Spannung sehr ähnlich der 
Spannung am Diac mit R1=0, 10 und 100 Ohm, wo also nur ein kleiner 
Spannungsabfall am Vorwiderstand auftritt. Bei 1000 Ohm ist ein etwas 
anderer Verlauf zu sehen als auf dem beigefügten Foto, wo die Zeitachse 
100 us/div ist. Hier sieht man den kurzzeitigen Spannungsabfall über 
diesem Vorwiderstand. Das Modell zeigt jedoch keinen großen 
Spannungsabfall über dem Serienwiderstand.

Wenn ich mir die alternativen Modelle für Diac mit NPN- und 
PNP-Transistor ansehe, wie sie im Link vorgestellt werden, liefern sie 
typischerweise Simulationsergebnisse, die ziemlich weit von der Realität 
entfernt sind. Sie ziehen Spannung nahe Null, was bei diesem db3-Diac 
überhaupt nicht der Fall ist. Die echten Diacs haben Schwierigkeiten, 
weiterhin Strom zu ziehen, wenn die Spannung etwas von der Kippspannung 
abgefallen ist.

von Falk B. (falk)


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Viggo schrieb:
> Wenn ich mir die alternativen Modelle für Diac mit NPN- und
> PNP-Transistor ansehe, wie sie im Link vorgestellt werden, liefern sie
> typischerweise Simulationsergebnisse, die ziemlich weit von der Realität
> entfernt sind. Sie ziehen Spannung nahe Null, was bei diesem db3-Diac
> überhaupt nicht der Fall ist.

Hast du den 2. Beitrag gesehen? Da wird das korrigiert.

Beitrag "Re: Phasenanschnittsteuerung ohne DIAC"

Ok, da fehlt auch noch ne Z-Diode im rechten Zweig, um die relativ hohe 
Klemmspannung zu simulieren.

von Viggo (flickflac)


Angehängte Dateien:

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In Link wird ein Model mit zwei oder vier antiparallelen Transistoren 
aufgebauter Diac versucht, die typischerweise simulierte Thyristoren 
sein können. Der allerletzte Beitrag im Link zeigt, wie die Spannung an 
C2 auf eine Spannung von etwa 1 V heruntergezogen wird. 1 V 
unterscheidet sich stark von den 11 V bis 25 V, auf die die Spannung 
heruntergezogen wird, wenn Sie Messergebnisse für db3 sehen und das 
Modell von Alexanders Modell produziert.

Mit Transistoren in der im Link gezeigten Weise können Sie eine Funktion 
konstruieren, die wie ein Diac aussieht, aber nicht die gleichen 
Eigenschaften wie die db3 aufweist, und ich vermute, dass andere Diacs 
eine ungefähr ähnliche Funktion haben werden.

Als ich die neueste Version von LTspice XVII heruntergeladen habe, gab 
es einige lehrreiche Beispiele mit unter anderem einem Dimmer, der ein 
Modell für Diac enthält. Dieses Modell ist in ähnlicher Weise mit 
antiparallelen Bipolartransistoren hergestellt und hat in ähnlicher 
Weise ganz andere Ergebnisse als der db3-Diac. Ich habe versucht, dieses 
Modell in demselben Modell zu verwenden, wie ich es oben gezeigt habe, 
und erhalte wie erwartet völlig andere Ergebnisse als die physikalischen 
Messungen. Dieses Lehrmodell ist einfach ungeeignet, um db3 zu 
simulieren - aber das Ergebnis davon wird hier gezeigt.

Beitrag #7167463 wurde vom Autor gelöscht.
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das wäre eine alternativer Ansatz. Mit den Werten ergibt sich eine 
Triggerspannung von 25V und eine Abschaltspannung von 15V. Kann man 
beliebig anpassen.

von Falk B. (falk)


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Abdul K. schrieb:
> Das wäre eine alternativer Ansatz. Mit den Werten ergibt sich eine
> Triggerspannung von 25V und eine Abschaltspannung von 15V.

Was schon mal falsch ist. Ein DIAC geht nicht bei 15V aus, sondern wenn 
sein Haltestrom unterschritten wird.

> Kann man
> beliebig anpassen.

Murks^3. Schnell, billig und planlos zusammengenagelt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Guter Einwand mit dem Haltestrom:
Er schaltet ab, wenn 15V/10K erreicht ist.


Der meinige vorherige Beitrag funzt wohl nicht mit verschobenen 
Groundpotential. Das hier ist besser.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Abdul K. schrieb:
> Guter Einwand mit dem Haltestrom:
> Er schaltet ab, wenn 15V/10K erreicht ist.

Was soll der Unsinn? Auch du weißt, daß so ein DIAC mal sicher NICHT 
irgendwelche OHMSCHEN Kennlinien hat, eher die einer hochohmigen 
Z-Diode. Also sollte man es auch entsprechend modellieren.

Beitrag "Re: Phasenanschnittsteuerung ohne DIAC"

Hier fehlt nur die Z-Diode für die Klemmspannung im rechten Zweig.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Es geht um ein vereinfachtes Modell, was hinreichend genau ist. Viggo 
soll einfach mal mit seinen Meßergebnissen vergleichen.

Anbei der Innenwiderstand des DIAC.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Es geht um ein vereinfachtes Modell, was hinreichend genau ist.

Naja, die drei wesentlichen Eigenschaften sollte es schon abbilden: 
Zündspannung, Brennspannung und Haltestrom.

von Viggo (flickflac)


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Vielen Dank für die Versuche, ein besseres Modell zu finden.

Versuchen Sie, Messergebnisse zu sehen, die ich hier am 19.8.2022 
gepostet habe 12.50. Die vier Oszilloskopbilder sind mit 2 ms/div und 10 
V/div.

Ich finde, dass die Zündspannung konstant bei ca. 32 V. Aber 
"Brennspannung" variiert je nach vielleicht sowohl Spannung, Strom und 
ein wenig Speicher (interne Ladungen). Sie können dies daran erkennen, 
dass es Änderungen im Durchfluss gibt, wenn R1 von 0, 10, 100 und 1000 
Ohm geändert wird. Ich möchte, dass das Modell diese Prozesse 
replizieren kann, ohne das Diac-Modell zu ändern.

Meiner Meinung nach sollte der Innenwiderstand von S1 weniger als 10 
kOhm betragen, um realistischere Spannungskurven zu erhalten. Vielleicht 
sollte auch eine bipolare Zenerdiode in Reihe geschaltet werden.

Der Diac wird sonst Teil einer komplizierteren Schaltung sein, die ich 
simulieren möchte, bei der es zu großen Änderungen im Stromfluss des 
Diacs kommt. Ich hoffe also, dass das Modell ohne Parameteränderungen 
damit umgehen kann.

von Viggo (flickflac)



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Ich habe zwei weitere physikalische Messungen mit R1 = 1,5 kOhm und R1 = 
2,2 kOhm versucht. Bei 1,5 kOhm gibt es noch einen oszillierenden 
Vorgang. Das Bild zeigt die Kondensatorspannung. Ab 2,2 kOhm scheint der 
Diac nicht mehr abschalten zu wollen, sondern hält eine ziemlich 
konstante Spannung darüber, wie eine Zenerdiode.

Es muss nicht unbedingt etwas sein, das das Model imitieren können muss, 
aber es könnte dem Model zusätzliche Ideen geben. In gewisser Weise 
widerspricht es der klassischen Sicht auf das Bauelement, wo erwartet 
wird, dass das Bauelement abschaltet, wenn der Haltestrom einen 
bestimmten Wert unterschreitet. Das sieht man hier nicht.

Auf Wunsch kann ich auch die Spannung am Diac selbst messen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Schwierig das zu vergleichen.

Der DIAC schaltet vielleicht nur noch teilweise längs seines 
Stromdurchflusses im Die. Oder heizt sich beim ersten Durchbruch schon 
weit genug auf...

Probiere mal unterschiedliche, die nicht alle aus der gleichen Lieferung 
sind. Die verhalten sich bestimmt relativ unterschiedlich. Dann würde 
ein aufwendigeres Modell über einen bestimmten Punkt hinaus gar keinen 
Sinn mehr nachen!

---
Sich in LTspice einzuarbeiten ist sinnvoll.

: Bearbeitet durch User
von Viggo (flickflac)


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Ich habe versucht, von dem von Abdul K. vorgeschlagenen Modell 
auszugehen und ein wenig mehr hinzuzufügen. Das Modell kommt den 
physikalischen Messergebnissen etwas näher, ist aber nicht ganz genau. 
Ich bin es auch nicht gewohnt, nichtlineare Modelle in LTspice zu 
erstellen. Das Modell ist beigefügt.

von Falk B. (falk)


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So ist es besser.

von Viggo (flickflac)



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Falk B. schrieb:
> So ist es besser.
Hallo FalkB.

Danke für Ihren Vorschlag. Ich habe versucht, die Testschaltung und das 
Modell ein wenig zu ändern, damit es den vorherigen Beispielen 
entspricht, wo auch ein 47-nF-Kondensator enthalten ist. Es ist 
angehängt.

Außerdem habe ich laut Anleitung die Zündspannung auf 32 V geändert, 
indem ich ZD1 geändert habe. Aber ich erhalte von diesem Modell ganz 
andere Simulationsergebnisse als die physikalischen Messergebnisse. Es 
ist, als würde das Modell die Spannung auf ca. 3 V in nach der 
Kommutierung Nr. 2. Mit R3=1 Ohm, was hier gezeigt ist, fällt die 
Spannung nach der ersten Kommutierung auf 27 V ab, sollte aber auf 11 V 
abfallen.

In diesem Modell ist der Vorwiderstand R3 und muss in jeder Simulation 
die Werte 1, 10, 100 und 1000 Ohm haben. Dabei muss das DIAC-Modell 
NICHT in jedem Versuch geändert werden. Das physikalische Messergebnis 
für die Spannung an C2 unmittelbar nach der Kommutierung beträgt 11 V, 
12 V, 17 V und 26 V - versuchen Sie, die Messungen und das von mir 
gepostete Modell zu sehen (wo hier für die 4 Fälle keine Parameter 
geändert werden).

von Falk B. (falk)


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Das Modell hat scheinbar noch ein Problem. Eigentlich sollte der linke 
Pfad den rechten zünden und dann ausgehen, und der Laststrom nur über 
den rechten Pfad laufen. Das passiert aber anscheinend nicht, das 
Problem hatte ich auch schon bei der Simulation gestern abend. Da muss 
man dran arbeiten.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ist das ein Falk-Original oder gibt's da ne Vorquelle?

von Viggo (flickflac)



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Ich bin mir etwas unsicher, ob Sie mein Modell in der Praxis 
ausprobieren dürfen. Also habe ich einfach die Kombination mit den 
physikalischen Maßen fotografiert. Vielleicht ist es ja doch ok. Dies 
sind die vier Beispiele mit angehängtem Serienwiderstand von 0, 10, 100 
und 1000 Ohm. Das modifizierte Modell von Abdul, Dateiname 
DIAC_behavioural_Viggo1.asc, wie oben angegeben, wurde verwendet.

Wenn ich den Kondensator von 47 nF auf 147 nF und den Eingangswiderstand 
R1 auf 10 kOhm ändere, erhalte ich auch vernünftige Ergebnisse, aber die 
Brummspannung wird im Modell etwas geringer als in der Realität mit 
einem Serienwiderstand von 1000 Ohm.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Bei Gebrauch deines altertümlichen Scope könntest du ja wenigstens in 
LTspice die Vertikalachse entsprechend gleichartig skalieren. Noch 
eleganter wäre es, die Fotos (passend) übereinander zu legen.

Meß mal die Eigenkapazitat des DiAC bei ca. 20V und dann schalte die 
parallel zum Modell.

von Rudi D. (rulixa)


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beide subckt's abgeleitet von teccor.
Datei, subckt im Bild, ist ausführbar.

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