Hallo,
ich bin auf Ideensammlung für Schaltung, die ein angeschlossenes Device
genau im Spannungsmaximum der 230 VAC Versorgungsspannung mit dieser
verbindet. dabei geht es um Messung von Einschalt- und
Kurzschlussströmen.
Soweit wie ich das überblicke sind dafür MOSFETs, wegen der internen
Diode eher ungeeignet. Eine Erkennung des Spitzenwertes über einen µC
ist denkbar, aber auch eine analoge Lösung ist okay.
Es geht lediglich um die Frage des schaltenden Elementes. Wenn da jemand
schon was hat oder Ideen liefern kann bin ich sehr dankbar :)
No Y. schrieb:> Das macht jeder Dimmer mit Phasenanschnitt so..> Thyristor nennt sich das schaltende Element...
Richtig. Nur ist das Problem, dass der Thyristor beim Nulldurchgang
wieder sperrt und erneut gezündet werden muss.
Die Schaltung soll den Maximalwert erkennen und dann dauerhaft
eingeschaltet bleiben solange man es selber wieder ausschaltet.
Polizeirat Becker schrieb:> Soweit wie ich das überblicke sind dafür MOSFETs, wegen der internen> Diode eher ungeeignet.
Man muss diese Mosfets einfach hinter einen Brückengleichrichter setzen,
dann sehen die nur positive Halbwellen.
> Eine Erkennung des Spitzenwertes über einen µC ist denkbar, aber auch> eine analoge Lösung ist okay.
Ich würde nicht den Spitzenwert detektieren, sondern den Nulldurchgang.
Und dann einfach 5ms abwarten...
Polizeirat Becker schrieb:> Nur ist das Problem, dass der Thyristor beim Nulldurchgang wieder sperrt> und erneut gezündet werden muss.
Und was ist daran genau ein Problem?
Du musst ihn dann eben ab dem Nulldurchgang+5ms dauernd ansteuern.
No Y. schrieb:> Das macht jeder Dimmer mit Phasenanschnitt so..> Thyristor nennt sich das schaltende Element...
Ja, aber man muss dafür sorgen, dass der Thyristor nach dem nächsten
Nulldurchgang nicht wieder ausgeht! Quasi wie ein Nullspannungsschalter,
nur umgekehrt.
Lothar M. schrieb:> Ich würde nicht den Spitzenwert detektieren, sondern den Nulldurchgang.> Und dann einfach 5ms abwarten...
Diesen Ansatz habe ich hier schon öfters im Forum gelesen. Funktioniert
dieser Ansatz ausschließlich mit µC oder auch mit analogen Geschichten?
Lothar M. schrieb:> Und was ist daran genau ein Problem?> Du musst ihn dann eben ab dem Nulldurchgang+5ms dauernd ansteuern.
Das Problem ist trotzdem, dass ich dann eine Unterbrechung in der
Versorgung habe oder etwa nicht?
Polizeirat Becker schrieb:> Diesen Ansatz habe ich hier schon öfters im Forum gelesen. Funktioniert> dieser Ansatz ausschließlich mit µC oder auch mit analogen Geschichten?
Mit einem RC-Glied kann ich leicht eine Zeitverzögerung bereitstellen.
> Das Problem ist trotzdem, dass ich dann eine Unterbrechung in der> Versorgung habe oder etwa nicht?
Definiere "Unterbrechung" bei einer Wechselspannung, deren Spannung
sowieso 100 mal pro Sekunde Null wird.
Wozu soll das dienen?
Polizeirat Becker schrieb:> dabei geht es um Messung von Einschalt- und> Kurzschlussströmen.
Die sind nicht unbedingt am höchsten wenn man im Spannungsmaximum des
230V AC Versorgung einschaltet.
Wenn da ein Trafo dranhängt dann hängt der Einschaltstromstoß davon ab
wie der Trafo noch magnetisiert ist. Dann ist der Einschaltstromstoß am
höchsten wenn im Nulldurchgang eingeschaltet wird und zwar so daß der
Trafo weiter in der Richtung magnetisiert wird wie er beim Ausschalten
schon vormagnetisiert war, weil er dann stärker in die Sättingung
rauscht.
Udo S. schrieb:> Die sind nicht unbedingt am höchsten Wenn man im Spannungsmaximum des> 230V AC Versorgung einschaltet.> Wenn da ein Trafo dranhängt dann hängt der Einschaltstromstoß davon ab> wie der Trafo noch magnetisiert ist. Dann ist der Einschaltstromstoß am> höchsten wenn im Nulldurchgang eingeschaltet wird und zwar so daß der> Trafo weiter in der Richtung magnetisiert wird wie er beim Ausschalten> schon vormagnetisiert war, weil er dann stärker in die Sättingung> rauscht.
Das ist mir alles bewusst, ändert aber nichts an der Aussage und an der
Anforderung die Spannung im Maximum zu schalten.
Lothar M. schrieb:> Definiere "Unterbrechung" bei einer Wechselspannung, deren Spannung> sowieso 100 mal pro Sekunde Null wird.
Mit einem Thyristor fehlt immerhin eine ganze Halbwelle, was ich als
Unterbrechung bezeichnen würde.
Geht denn der Aufbau auch mit einem Gatetreiber und Transistoren?
Polizeirat Becker schrieb:> Mit einem Thyristor fehlt immerhin eine ganze Halbwelle
Nimm einen Triac.
> Geht denn der Aufbau auch mit einem Gatetreiber und Transistoren?
Natürlich. Aber du bohrst m.E. irgendwie zu sehr in Details, wo noch
nicht mal das Gesamtkonzept definiert wurde.
Polizeirat Becker schrieb:> Es geht lediglich um die Frage des schaltenden Elementes.
Ich würde da einfach ein AC-SSR nehmen, das nicht im Nuldurchgang
schaltet, und das mit passendem Timing ansteuern. Dieses Timing kann von
einem µC oder einer passend ausgelegten analogen Hardware kommen.
Lothar M. schrieb:> Polizeirat Becker schrieb:>> Nur ist das Problem, dass der Thyristor beim Nulldurchgang wieder sperrt>> und erneut gezündet werden muss.> Und was ist daran genau ein Problem?> Du musst ihn dann eben ab dem Nulldurchgang+5ms dauernd ansteuern.
Er muss doch nicht dauernd angesteuert werden. Es reicht doch ein
kurzer Puls im Augenblick 0+5ms. Für den rest sorgt der Thyristor
selbst.
Horst schrieb:> Und was ist das drin?
guckst du Datenblatt. Link war dabei.
Harald W. schrieb:> Für den rest sorgt der Thyristor> selbst.
Das mit nur einer Halbwelle beim Thyristor hatten wir schon.
Du mußt bei Nulldurchgang+90° zünden und dann immer bei 0°, sonst hast
Du nur Viertelwellen. Du könntest um den Thyristor herum einen
Brückengleichrichter schalten, wenn Du schon wirklich kein Triac
benutzen willst. Üblicherweise würde man auch mit Impulsen zünden und
nicht mit Dauerstrom, obwohl das auch geht.
Einfacher: Nimm ein SSR und gut is. Das oben angegebene gibt's noch in
der Bucht, bei einem Niederländer, aber teuer
Suche mal nach G3MB-202
Polizeirat Becker schrieb:> Richtig. Nur ist das Problem, dass der Thyristor beim Nulldurchgang> wieder sperrt und erneut gezündet werden muss.
Wenn dir das zu schwierig ist: Nimm ein PhotoMOS Relais, wenn dessen
Schaltleistung ausreicht.
abc.def schrieb:> und dann immer bei 0°,
ich verbessere mich:
Dann zünden, wenn der Thy/Triac wieder gesperrt hat. Leider weißt du das
nicht genau. Also eine ganze Reihe Impulse drauf schicken. Mit einem
Impuls allein wird da nichts.
Bei einem Glühbirnen-Dimmer vielleicht schon, aber bei unbekannter Last
ist es nicht so simpel.
So wie ich das sehe bleibt ein SSR solange an, wie ich Spannung an die
Control-Eingänge gebe, richtig?
Ich habe hier einen Parameter im Datenblatt gefunden, der sich Maximum
Turn On Time nennt, wo ich denke, dass es die Zeit bis das Relay
zuverlässig eingeschaltet ist, richtig?
abc.def schrieb:> No Y. schrieb:>> Thyristor nennt sich das schaltende Element...>> Thyristor ist Steinzeit...
Zwei Thyristoren würden den Zweck adäquat erfüllen können.
(Und Thyristoren halte ich nicht zwingend für veraltet.)
Je nach genauer Anwendung (bekannt sind sehr viele der
Randbedingungen nicht, ja nicht einmal Hauptbedingungen
kennt man alle) könnte es viele Lösungen geben.
Scheinbar will der TO aber "nichts genaueres rausrücken".
Polizeirat Becker schrieb:> So wie ich das sehe bleibt ein SSR solange an, wie ich Spannung an die> Control-Eingänge gebe, richtig?
Ein SSR schaltet idR mit einem Triac, einem Vollwellethyristor, und der
schaltet im Nulldurchgang bei Unterschreiten des Haltestroms ab. Solange
er weiterhin angesteuert wird zündet er gleich wieder, aber durchgehend
leitet er bei Wechselspannung nicht.
Dafür brauchst Du ein echtes Relais.
Entweder SSR, oder Triac, oder 2 antiparallel geschaltete Thyristoren.
Alles ist einsetzbar und kann nach 5ms Verzögerungszeit mit einem
Dauersignal durchgesteuert werden.
Den Nullspannungsschalter setzt man nur als Detektor ein, der dann bei
Nulldurchgang die Zeitverzögerung startet.
> Soweit wie ich das überblicke sind dafür [AC] MOSFETs, wegen der> internen Diode eher ungeeignet.
Das kann man umgehen, indem man zwei MOSFETs antiseriell in Reihe
schaltet (Source an Source, Gate an Gate).
foobar schrieb:> Das kann man umgehen, indem man zwei MOSFETs antiseriell in Reihe> schaltet (Source an Source, Gate an Gate).
Die Ansteuerung wird halt ein Kunststück.
Hast Du eine gute Idee dazu?
> Die Ansteuerung wird halt ein Kunststück.> Hast Du eine gute Idee dazu?Ich würde es, insb wenn es nur um ein einzelnes Messgerät/Testreihe
geht, low-tech mit ner 9V-Blockbatterie für Vgs machen ;-)
foobar schrieb:> Ich würde es, insb wenn es nur um ein einzelnes Messgerät/Testreihe> geht, low-tech mit ner 9V-Blockbatterie für Vgs machen ;-)
Es gibt DC-DC mit ausreichend Isolation. Gatetreiber gibt es auch mit
Optiisolator...
@Becker
Nimm einen Triack. Zünde dem beim Maximum. Als Last hänge noch parallel
eine weitere Schaltung, die den Puls puffert so dass über diese
Koppelung der Triack weiterhin offen bleibt, bis die Last abgeschaltet
wird.
Anstatt des ganzen Pipifaxs mit Nulldurchgang triggern und 5ms warten:
Wie wäre es mit einem einfachen Differenzierer? Einfach warten bis
dieser 0V ausgibt und damit dann ein FlipFlop setzen?
Dieter schrieb:> Nimm einen Triack .
Auah.
> Zünde dem beim Maximum.
Ich habe da ein Denkproblem: Wie erkennt man das Maximum? Wenn ich den
absoluten Spannungswert nicht sauber kenne, weiß ich doch erst kurz nach
dem Maximum, dass es erreicht wurde.
Warum nimmst du nicht einfach den Strom (über Shunt) auf und betrachtest
den Verlauf vom Einschaltpunkt an aus??? Da ist es relativ egal, ob du
im Nulldurchgang beginnst oder 25mS später...
Gruß Rainer
Wühlhase schrieb:> Wie wäre es mit einem einfachen Differenzierer? Einfach warten bis> dieser 0V ausgibt und damit dann ein FlipFlop setzen?
Wie schnell soll der denn Differenzieren? Sieh dir mal den Verlauf einer
"normalen" Halbwelle an. Da gibt es aufgrund von Störungen und
asymmetrischen Verbrauchern einige kurze Augenblicke, in denen die
Steigung 0 ist.
Und dann kommt der Witz, dass man hinterher auf dieses differenzierte
Signal (das ja aufgrund mathematischer Gegebenheiten auch nur wieder ein
um 90° verschobener Sinus aka Cosinus ist) wieder eine
Nulldurchgangserkennung (hatten wir doch schon mal) setzen muss.
Polizeirat Becker schrieb:> dabei geht es um Messung von Einschalt- und Kurzschlussströmen.
Wie groß können die denn in etwa werden? Eher 0,5A oder eher 50A?
Dann muß das Spannungssignal vorher halt noch gefiltert werden. Die
Ströme sind selten sinusförmig, aber die Spannung sah mir bisher immer
recht gut aus auf dem Oszi. Und ich sehe auch nicht warum asymetrische
Lasten da Ärger verursachen sollten.
Lothar M. schrieb:> Und dann kommt der Witz, dass man hinterher auf dieses differenzierte> Signal (das ja aufgrund mathematischer Gegebenheiten auch nur wieder ein> um 90° verschobener Sinus aka Cosinus ist) wieder eine> Nulldurchgangserkennung (hatten wir doch schon mal) setzen muss.
Natürlich. Aber dann hast du trotzdem den Triggerpunkt dort, wo er sein
soll: im Scheitelpunkt der Halbwelle. Und nicht irgendwo anders, wo du
noch mittels Zeiteisen errätst wann du in etwa da bist wo du sein
willst.
Udo S. schrieb:> Filter machen gerne eine Phasenverschiebung.
Ist dann aber ein Problem, wo man denn zu filtern gedenkt. Ein
Netzfilter vor die ganze Anordnung, und gut ist.
Wenn ich das nicht mit einem anderen Thread verwechsle, dann geht es
hier um einen(?) Protoyp/Laboraufbau, und nicht um ein Gerät das unter
völlig unvorhersehbaren Umständen von Unbekannten irgendwo montiert
wird. Da kann man sowas mal machen.
Wobei ich, wie gesagt, Netzspannung tatsächlich noch als guten Sinus
bezeichnen würde und deswegen erstmal auf ein Filter verzichten würde,
wenn man nicht gerade irgendwo einen Kurzschluß in seinem Netz hat. Aber
ich sehe nicht, daß solche Fälle abgedeckt werden sollen. Da würde mich
'Nulldurchgang -> 5ms bis Scheitelpunkt vs. Schwankung in der
Netzfrequenz' schon eher stören.
Wühlhase schrieb:> Da würde mich> 'Nulldurchgang -> 5ms bis Scheitelpunkt vs. Schwankung in der> Netzfrequenz' schon eher stören.
Also die Netzfrequenz dürfte tausend mal stabiler sein als daß du ab und
an Spikes auf der Netzspannung hast.
Ich versteh das ganze Gedöns nicht. Ein kleiner µC mit
Nulldurchgangserkennung und gut ist. den kann man sogar mit einem
Kondensatornetzteil versorgen. Und man könnte das Testgerät dann sogar
mit einem Drehencoder einfach erweitern, daß man zu einem beliebigen und
einstellbaren Zeitpunkt der Phase einschaltet.
Analog muss man sich mit einem Flipflop was abbrechen, damit nach der
ersten Zündung zum Zeitpunkt X dann immer sofort gezündet wird.
Aber jeder wie er es will.
Einen klar definierbaren Scheitelpunkt bei genau 5ms gibt es bei der
heutigen trapezförmigen Wellenform sowieso nicht wirklich. Also würde
für die Verzögerung ein RC-Glied schon ausreichend sein.
Polizeirat Becker schrieb:> ich bin auf Ideensammlung für Schaltung, die ein angeschlossenes Device> genau im Spannungsmaximum der 230 VAC Versorgungsspannung mit dieser> verbindet. dabei geht es um Messung von Einschalt- und ...
Gehts um Netzteile?
230 V -> Brückengleichrichter -> strombegrenzender Widerstand -> sehr
großer Ladeelko -> dicker Thyristor zum schalten der Last mit Öffner in
Reihe zum ausschalten. Das erspart irgendwelches Zündzeitpunktgedöns.
Wenns auch um den Stromverlauf bzgl. der 230 V geht aber eher
ungeeignet.
> Kurzschlussströmen.
Vorhandene Sicherungen setzen dem gewisse Grenzen...
