DIAC in LTSpice

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

Gruß – Peter

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?

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...

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

Warum kann man nicht mehrere Bilder in einem Beitrag mitschicken?

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 ;)

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

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).

Hallo Alexander,

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

Bye – Peter

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

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.

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.

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

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.

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.

Ja, wenn mein Netzteil da ist....

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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"

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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

Anbei der Innenwiderstand des DIAC.

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.

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.

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.

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.

So ist es besser.

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).

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.

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

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.

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.

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

Bordodynov schrieb:

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

Vielen Dank! Ihr Modell ist das beste, das ich gefunden habe!

Большое вам спасибо! Ваша модель лучшее, что мне удалось найти!