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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Triac schaltet durch bei Störungen


Autor: Robert S. (efyzz)
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Moin,

ich habe mir eine "Nachfüllautomatik" gebaut, siehe Schaltplan im 
Anhang. Alles funktioniert soweit bestens, nur habe ich das Problem, 
dass beim Ein- oder Ausschalten des Lichts (Leuchtstoffröhre) im Zimmer 
das Ventil kurz "zuckt". Dafür brauche ich ein paar Ideen von euch.

Schaltungsbeschreibung:
Der Schwimmerschalter (ganz rechts im Schaltplan) befindet sich in einem 
Fass. Ist das Fass voll, öffnet der Schalter. Ganz links ist ein 
Magnetventil, das öffnen soll, wenn das Fass nicht voll ist, um dieses 
nachzufüllen. Das Ventil wird geschaltet aus der Kombi MOC3041 mit 
BT138. Ein kleines Netzteil liefert die Versorgungsspannung für den 
Schwimmerschalter, der letztlich den Optokoppler treibt.

Es gibt 2 Modi, die per Schalter wählbar sind:
Auto: Das Netzeil läuft dauerhaft. Sobald der Schwimmer schließt, geht 
das Ventil auf.
Manual: Das Netzteil ist spannungslos, somit kann der Schwimmer das 
Ventil nicht von allein einschalten. Es muss zunächst der Taster "Manual 
Start" gedrückt werden, damit der Trafo Spannung bekommt und der 
Optokoppler durchgeschaltet wird. Der Triac überbrückt nun den 
Start-Taster und somit hält sich die Schaltung selbst am Leben, bis der 
Schwimmer öffnet.

Ich wollte, dass die gesamte Schaltung keine Leistung aufnimmt, wenn sie 
im Manual-Modus ist. Daher habe ich mir den empfohlenen Snubber direkt 
über dem Triac gespart. Denn der würde ja unter Umständen schon reichen, 
um den kleinen Trafo zu versorgen ... Stattdessen habe ich einen 
Varistor parallel zum Ventil geschaltet.

Nun die Frage: Wie kann es sein, dass der Triac bei Spannungspitzen im 
Netz, hervorgerufen durch die Leuchtstoffröhre, zündet? Es passiert in 
beiden Modi, muss also ein Problem auf der "heißen Seite" sein.

Kann es am fehlenden Snubber liegen oder an dem Varistor?
Das ganze ist auch in ein seeeehr kleines Gehäuse gestopft, vielleicht 
gibt es irgendwo ein Übersprechen?

Könnte man dem Problem durch Anpassung von R3 entgegenwirken? Oder mit 
einem kleinen C am Gate des Triacs? Schön wäre das natürlich alles 
nicht, denn es würde ja nur das Sympton bekämpfen, jedoch nicht die 
Ursache.

Ich danke euch!

: Verschoben durch Moderator
Autor: Michael K. (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke)
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Snubber verwenden.
Triacs können auch bei steilflankigen Störungen oder 
Überspannungsimpulsen zünden.

Autor: Hp M. (nachtmix)
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Der MOC3041 ist für den Betrieb am 115V Netz gedacht, nicht für 230V.

Autor: Build (Gast)
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Hp M. schrieb:

> Der MOC3041 ist für den Betrieb am 115V Netz gedacht, nicht für 230V.

Kann ich dem Datenblatt nicht entnehmen.

Autor: TRiac (Gast)
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Michael K. schrieb:
> Snubber verwenden.
> Triacs können auch bei steilflankigen Störungen oder
> Überspannungsimpulsen zünden.

Nennt sich bei entsprechend hohen Spitzen Überkopfzündung.

As a rule of thumb bei diesen Leistungen: 220nF/220R
Wobvei im Datenblatt eine Kompi aus 10nF /39 R angegeben ist.


Hp M. schrieb:
> Der MOC3041 ist für den Betrieb am 115V Netz gedacht, nicht für 230V.

Laut Datenblatt auch 240V RMS

Autor: Michael K. (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke)
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TRiac schrieb:
> Hp M. schrieb:
>> Der MOC3041 ist für den Betrieb am 115V Netz gedacht, nicht für 230V.
>
> Laut Datenblatt auch 240V RMS

Hängt wohl vom Datenblatt ab:
Motorola 1995: Off–State Output Terminal Voltage (V DRM): 250 Volts

... ohne RMS, also tatsächlich nicht spannungsfest genug.

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Daher habe ich mir den empfohlenen Snubber direkt über dem Triac
> gespart.

Tja, und jetzt wundert dich das Ergebnis ?

Warum meinst du mit einen 275V VDR den Trafo schützen zu müssen, schützt 
man nicht besser den TRIAC ?

Und wenn man den TRIAC schützen  will, wäre es da nicht angemessen, die 
Maximalspannung am VDR kleiner zu haben als am TRIAC ? Nun erlaubt so 
ein 275V~ VDR (430Vdc) aber 745V (Reichelt Datenblatt), man bräuchte 
also 800V TRIAC und OptoTRIACs.

Es gibt 250V~ VDR die auf 595V begrenzen so dass 600V TRIAC und 
OptoTRIACs ausreichen.

Robert S. schrieb:
> Könnte man dem Problem durch Anpassung von R3 entgegenwirken? Oder mit
> einem kleinen C am Gate des Triacs?

Nein.

Autor: Teo D. (teoderix)
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Michael K. schrieb:
> Motorola 1995: Off–State Output Terminal Voltage (V DRM): 250 Volts

Nö da steht 400V!
Du hast wahrscheinlich das Dabla vom 3031 erwischt...
Hilft dem TO aber trotzdem nichts. Im Dabla steht doch deutlich 
"Simplifies logic control of 115 VAC power"

Autor: Helmut L. (helmi1)
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Nimm ein simples Relais, da hat man alle diese Probleme nicht.

Autor: Webervogel (Gast)
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Hp M. schrieb:
> Der MOC3041 ist für den Betrieb am 115V Netz gedacht, nicht für
> 230V.

Ich habe hier mal einen Ausschnitt aus dem Datanblatt...
Der entscheidende Punkt ist der fehlende Snubber beim TO.
Der MOC ist sehr wohl für 230V geeignet.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Webervogel schrieb:
> Der entscheidende Punkt ist der fehlende Snubber beim TO.
Das würde ich auch sagen...

Ich würde ein Opto-Relais AQH3213 von Panasonic nehmen (wenn dessen 
Leistung für das Magentventil ausreicht). Das Ding kann nämlich 
Snubberless.

Autor: Volker (Gast)
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Was für einen Triac hast du denn exakt eingebaut.
Den BT138 gibt es mit verschiedenen Suffix.

Für den D-Suffix ist zb. eine dV/dt von typ  50V/µs angegeben,
Für den E-Suffix ist zb. eine dV/dt von typ 150V/µs angegeben

Versuche es doch mal mit einem snubberless Triac, wenn Du keinen 
externen nehmen kannst.
Und nimm einen 800V Typ.

Gruß

Volker

Autor: MaWin (Gast)
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Webervogel schrieb:
> Der MOC ist sehr wohl für 230V geeignet.

Natürlich, aber nicht für das 230V Hausstromnetz.

Denn in dem kann es durchaus zu Überspannnugnen kommen, dir man mit 
einem VDR abfangen muss. Und ein VDR, der bei 230V noch nicht leitet, 
begrenzt erst bei 595V.

Da wird der 400V MOC3041 platzen, man braucht schon MOC3061 und 600V 
TRIACs (habe ich übrigens schon geschrieben, aber Dumme Leute lesen 
nicht sondern glauben einfach weiter).

Für synthetische 230V Wechselstrom aus einer sauberen Quelle oder in der 
Simulation täte es auch der MOC3041, aber in einer Hausinstallation ist 
er VOLLKOMMEN UNZUREICHEND, ebenso wie man niemals Halbleiter an die 
Netzspannung legt ohne VDR als Überspannungsschutz.

Ganz nebenbei will man auch daß der Halbleiter überlebt wenn man ein N 
Nullleiter abfällt und er durch Nulleiterverschiebung die 400V~ aus der 
anderen Phase übergebraten bekommt, mit 520V Spitzenspannung.

Nachdenken ist deine Sache also nicht.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Build schrieb:
> Kann ich dem Datenblatt nicht entnehmen.

Erste Zeile im Datenblatt unter Feature:
"Simplifies logic control of 115 VAC power"

Beim MOC306x steht dagegen:
"Simplifies logic control of 115/240 VAC power"

Autor: Webervogel (Gast)
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MaWin schrieb:
> aber Dumme Leute lesen
> nicht sondern glauben einfach weiter

Alles klar, dann haben die dummen Leute, die das Datenblatt geschrieben 
haben, als Applikationsschaltung etws angegeben, was gar nicht in der 
Praxis funktioniert, sonder nur in der Simulation. Gut zu wissen, daß 
der Hersteller gar nicht weiß, was er macht. Die solten sich mal mit 
MaWin in Verbindung setzen, der hat denen dann das Datenblatt um die 
Ohren und zeigt dem Hersteller, was dieser für einen Käse schreibt.
Darf ich dir in Zukunft alle meine Datenblätter zur Prüfung vorlegen?
Den Herstellern kann man ja offensichtlich nichts glauben.

Autor: MaWin (Gast)
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Webervogel schrieb:
> Den Herstellern kann man ja offensichtlich nichts glauben.

Es sollte seit Jahrzehnten hinlänglich bekannt sein, daß Datenblätter 
WERBUNG sind, und alle Werte mit Vorsicht zu geniessen sind. Sie sind ja 
nicht falsch, 400V hält er aus, aber schon in der Einleitung des 
Datenblatt steht nichts davon, daß diese 400V für eine 230V~ 
Hausstromnetz ausreichen, wie dir Wolfsgang schon geschrieben hat.

Nein, ich möchte dir nicht jedes Datenblatt vorlesen müssen, du wirst 
Richtiges Lesen schon selber üben müssen. Bekannt und beliebit sind 
dabei Datenblätter von IRF International Rectifier mit ihren 
Theorieangaben.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Webervogel schrieb:
> Alles klar, dann haben die dummen Leute, die das Datenblatt geschrieben
> haben, als Applikationsschaltung etws angegeben, was gar nicht in der
> Praxis funktioniert, sonder nur in der Simulation.
Ich hatte schon mal ein Datenblatt in der Hand, in dem war ein Fehler. 
Und das hier sieht mir sehr nach einen Copy-Paste-Fehler aus dem 
MOC3062-Datenblatt aus...

> Gut zu wissen, daß der Hersteller gar nicht weiß, was er macht.
Nur in den Bilder im DB steht da was von 240V, die restlichen Daten 
sprechen alle dagegen, das an einen realen 230V Netz zu betreiben. 
Kein Mensch mit Erfahrung setzt in einer realen Schaltung am 230V Netz 
ein 400V Bauteil ein.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Robert S. (efyzz)
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Ich danke euch für die vielen hilfreichen Antworten!

TRiac schrieb:
> Michael K. schrieb:
>> Snubber verwenden.
>> Triacs können auch bei steilflankigen Störungen oder
>> Überspannungsimpulsen zünden.
>
> Nennt sich bei entsprechend hohen Spitzen Überkopfzündung.

Prima, wieder was gelernt!

Helmut L. schrieb:
> Nimm ein simples Relais

Och nö ... Beim schalten von induktiven Lasten kriegt man da ja ganz 
andere Probleme.

MaWin schrieb:
> man braucht schon MOC3061 und 600V
> TRIACs

Noch was gelernt :)

Volker schrieb:
> Was für einen Triac hast du denn exakt eingebaut.
> Den BT138 gibt es mit verschiedenen Suffix.

Kann ich spontan gar nicht sagen, ich vermute E. Muss ich aber nochmal 
recherchieren ...

MaWin schrieb:
> Warum meinst du mit einen 275V VDR den Trafo schützen zu müssen, schützt
> man nicht besser den TRIAC ?

Ich bin bisher davon ausgegangen, dass ich meine Schaltung (egal welchen 
Teil davon) vor meiner induktiven Last schützen muss. Deswegen dachte 
ich mir, ein Schutzelement direkt parallel zur Last wäre eine gute 
Möglichkeit. Aber nun bin ich ja schlauer.

Mein Problem bleibt aber weiterhin, dass ein Snubber wahrscheinlich 
ausreichen wird, um meinen Trafo minimal zu versorgen und so die 
Funktion der Schaltung im Manual-Modus nicht mehr gegeben ist.

Daher scheint mir dies die beste Lösung zu sein:

Volker schrieb:
> Versuche es doch mal mit einem snubberless Triac

Nochmals vielen Dank!
Sehr schade finde ich allerdings, dass es hier immer wieder Leute gibt, 
die gleich beleidigend werden müssen. Interessanterweise handelt es sich 
dabei fast immer um "Gäste". Auf manche Lösungen kommt man halt nicht 
und wenn man auch noch so viel nachdenkt. Es braucht halt auch Erfahrung 
und nicht jeder ist mit 30 Jahren Erfahrung in allen Bereichen zur Welt 
gekommen. Und genau dafür gibt es doch Foren wie dieses: Um Erfahrungen 
auszutauschen ;)

: Bearbeitet durch User
Autor: Helmut L. (helmi1)
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Robert S. schrieb:
> Helmut L. schrieb:
>> Nimm ein simples Relais
>
> Och nö ... Beim schalten von induktiven Lasten kriegt man da ja ganz
> andere Probleme.

Seit ueber 100 Jahren wird in der Industrie mit Relais/Schuetzen 
Induktive Verbraucher geschaltet und die haben damit keine Probleme.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Der MOC ist für 230V geeignet, aber in normalen Häusern treten häufig 
kurzzeitig Überspannungen auf, die er nicht verträgt.

Für 230V ist er also nur hinter eine entsprechenden Schutzschaltung 
geeignet, und die hat man inm Haushalt normalerweise nicht. 
Steckdosenleisten mit Überspannungsschutz genügen dazu jedenfalls nicht.

Ich habe schon zig Schaltungen mit 400V Triacs reparieren müssen, 
teilweise beruflich. Als Ersatz verwende ich immer welche für mindestens 
600V, von denen ist kein einziger ausgefallen.

Der Snubber muss rein. Ohne Snubber wird das Gerä mit Sicherheit bald 
kaputt gehen - auch wenn du einen MOC für 600V verwendest.

: Bearbeitet durch User
Autor: Robert S. (efyzz)
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Ich möchte nochmal meine Erfahrungen berichten, womit ich nicht 
behaupten möchte, dass das richtig ist, was ich bisher gemacht habe. 
Aber es sind nunmal meine Erfahrungen:

Ich habe mir vor gut 10 Jahren eine Aquariensteuerung gebaut, die unter 
anderem z. B. Pumpen mit etwa 40 W schaltet. Hier muss ich etwa alle 2 
Jahre ein Relais tauschen, weil die Kontakte verbrannt sind. Es handelt 
sich um 16 A Print-Relais. Diverse Versuche mit Snubbern hab ich schon 
durch - hat alles nichts genützt. Weiterhin bringen mir die 
Schaltimpulse teilweise die Logikgatter durcheinander ... Also: Relais = 
böse! :)

Daher baue ich seit einigen Jahren überall die oben gezeigte Schaltung 
mit MOC3041 und BT138 ein. Diese Schaltung habe ich bestimmt schon 20x 
verwendet und kaputt gegangen ist bisher keine.

Vor 2 Jahren baute ich mir eine Heizungssteuerung (mit Triacs), die 
unter anderem einen Mischer ansteuert. Der Mischer hat einen sehr 
kleinen AC-Motor, der anfangs ständig vor sich hin brummelte. Bis ich 
darauf gekommen bin, dass über den Snubber (10 nF / 39 Ohm) ständig ein 
kleiner Strom zum Motor fliesst. Snubber raus - Motor still. Also: 
Snubber = böse!

Also habe ich diesmal den Snubber gleich weg gelassen und stehe nun vor 
dem aktuellen Problem. Ich brauche eine Alternative zum Snubber!

Autor: Wolfgang (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Ich brauche eine Alternative zum Snubber!

Dann probiere es doch mal mit einem MOSFET (+Graetzbrücke) und einer 
Freilaufdiode

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Ich brauche eine Alternative zum Snubber

Nicht unbedingt. Ein Widerstand oder Kondensator parallel zum Motor wird 
den auch beruhigen können.

Aber es gibt auch snubberless TRIACs und MOC3061.

Bei sehr kleine Lasten taugt die Schaltung mit BT138 sowieso nichts, der 
hat einen Mindesstrom.

Während PhotoMOS Relais bei induktiven Lasten eher blöd sind, gibt es 
VO4157/VO4158 oder APT1211S oder DPA6111 als SSR für kleien Lasten

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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MaWin schrieb:
> Aber es gibt auch snubberless TRIACs und MOC3061.

Wie z.B. den BTA/BTB16 von ST oder die entsprechenden NXP Typen, die 
allerdings den Begriff 'snubberless' nicht benutzen dürfen und 
stattdessen 'Hi-Com' sagen.
Hier erklärt übrigens ein NXP Typ, wie es zu Fehlzündungen bei Triacs 
kommt und einige andere interessante Sachen über Triacs:
Youtube-Video "Triacs  - NXP Semiconductors Quick Learning 3"

Autor: Robert S. (efyzz)
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MaWin schrieb:
> Bei sehr kleine Lasten taugt die Schaltung mit BT138 sowieso nichts, der
> hat einen Mindesstrom.

Meinst Du damit den Holding Current IH?
Demnach würde also der Triac bei jeder Schwingung vom MOC gezündet und 
dann gleich wieder aus gehen, weil der Haltestrom nicht erreicht wird. 
Oder wie darf ich mir das vorstellen?
Aber macht der MOC nicht sowieso Dauerfeuer auf's Gate und hält den 
Triac dadurch offen?

Wenn ich mal bei Reichelt schaue, wäre dann wohl der BTA12-600SW am 
ehesten geeignet.
S = kleiner Haltestrom
W = Snubberless

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Demnach würde also der Triac bei jeder Schwingung vom MOC gezündet und
> dann gleich wieder aus gehen, weil der Haltestrom nicht erreicht wird.
> Oder wie darf ich mir das vorstellen?

Wenn der Laststrom so niedrig ist, dann ist das so.

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Aber macht der MOC nicht sowieso Dauerfeuer auf's Gate

Nein, weil nach dem der TRIAC zündet ist die Spannung über dem MOC quasi 
0V und er geht wieder aus.
Geht dann der TRIAC wegen unterschrittenem Haltestrom wieder aus, 
bekommt der MOC wieder Spannung und zündet wieder.
Auch ein Art von Oszillator.

Autor: Robert S. (efyzz)
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Uff ... dann könnte man ja grob geschätzt sagen, dass so eine 
Triac-Schaltung für Verbraucher < 5 W überhaupt nicht geeignet ist? Oder 
man bräuchte einen Triac mit einem Haltestrom wesentlich kleiner 10 mA. 
Und den konnte ich bisher noch nicht finden ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Und den konnte ich bisher noch nicht finden ...

Dann nimm doch den MOSFET ...
Es muss ja nicht gleich ein 2SK4124 sein.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Robert S. schrieb:
> Oder man bräuchte einen Triac
> mit einem Haltestrom wesentlich kleiner 10 mA. Und den konnte ich bisher
> noch nicht finden

Da gibt es z.B. Z0105 mit 5mA IH, der allerdings nur für 800mA Nennstrom 
geeignet ist.
Dann die 4A Typen Z0402 (3mA IH) bis Z0405(25mA IH).

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Und den konnte ich bisher noch nicht finden ...

STN1A60 braucht 5mA Haltestrom, ein Z0402 3mA.

Autor: MaWin (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Dann nimm doch den MOSFET ...

Bei induktiven Lasten sollte man den nur im Strom-Nulldurchgang 
abschalten (aufwändig, wie erfassen..), was ein TRIAC ja von alleine 
macht.

Autor: Volker (Gast)
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Robert schrieb:

Wenn ich mal bei Reichelt schaue, wäre dann wohl der BTA12-600SW am
ehesten geeignet.
S = kleiner Haltestrom
W = Snubberless

Nö, dies ist kein Snubberless, sondern SW = 10mA Logic Level

BW = 50mA Snubberless
CW = 35mA Snubberless

Steht jedenfalls so im Datenblatt (Figure 13).

Gruß

Volker

Autor: Robert S. (efyzz)
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Nochmals vielen Dank für eure Hinweise!

Volker schrieb:
> Nö, dies ist kein Snubberless, sondern SW = 10mA Logic Level
>
> BW = 50mA Snubberless
> CW = 35mA Snubberless

Schweinerei! In Table 4 sieht das ganz anders aus. Aber Du hast wohl 
Recht.

MaWin schrieb:
> STN1A60 braucht 5mA Haltestrom, ein Z0402 3mA

Die sind aber wieder nicht Snubberless oder hab ich was übersehen? 
Gibt's das in Kombination vielleicht gar nicht? Das erklärt dann auch, 
warum ich keine gefunden habe ...

Autor: Manfred (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Daher baue ich seit einigen Jahren überall die oben gezeigte Schaltung
> mit MOC3041 und BT138 ein. Diese Schaltung habe ich bestimmt schon 20x
> verwendet und kaputt gegangen ist bisher keine.
Glaube ich Dir, dennoch wird 400V Sperrspannung am Netz allgemein als 
sehr knapp angesehen.

Meines Erachtens wäre erstmal zu klären, ob wirklich der BT138 über Kopf 
zündet oder der MOC durch Störimpulse kurzzeitig durchsteuert. Direkt am 
Optotriac 1-2 kurzschließen und gucken, ob dann immer noch Störungen 
auftreten - ich würde mir in jedem Fall zwischen R4/LED und Pin 2 einen 
Kondensator leisten.

Es darf auch angedacht werden, auf der Sekundärseite des Trafos, direkt 
am Trafo, einen 0,22µ MKT anzuschrauben.

Autor: MaWin (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Die sind aber wieder nicht Snubberless

Nö.

> Gibt's das in Kombination vielleicht gar nicht

Vermutlich, snubberless = unempfindlich.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Robert S. schrieb:
> Die sind aber wieder nicht Snubberless oder hab ich was übersehen?
> Gibt's das in Kombination vielleicht gar nicht?

Die Z040x zeichnen sich gerade dadurch aus, das sie in allen 4 
Quadranten den gleichen niedrigen Zündstrom brauchen, während die sogen. 
snubberless Triacs solche sind, die im kritischen 4.Quadranten gar nicht 
erst zünden. Also ja, diese Kombination gibt es nicht.
Die Sache mit den Quadranten erklärt der NXP Holländer im o.a. Video gar 
nicht so schlecht.

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