Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungssteuerung einer Infrarotplatte mit Triac


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von Stefan W. (stefan_w497)


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Liebes Forum!

Ich muss eine Steuerung bauen, welche die Leistung an 4 Infrarotpanelen 
zwischen 0 und 100% einstellen kann. Dafür habe ich mir einen Opto-triac 
Treiber und einen passenden Triac ausgesucht. Die Panele haben eine 
Nennleistung zwischen 400W und 600W. Die resultierende Schaltung habe 
ich als Bild angehängt.
Die Zündsteuerung möchte ich mit einem Pi realisieren.

Nun habe ich erstmal zwei fragen:
1. Funktioniert die Schaltung so wie erwartet, dass ich zu einem 
beliebigen Zeitpunkt zünden kann?
2. Brauche ich noch irgendeinen Netzfilter, um die Störung durch die 
Phasenanschnittsteuerung zu unterdrücken?

Danke ich Voraus!

von Johannes S. (jojos)


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einfacher wird es mit einem SSR mit eingebautem Nulldurchgangsschalter.

von Stromberg B. (Gast)


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Um bis auf 0% runter regeln zu können braucht man für die 
Gate-Ansteuerung eine extra Spannungsversorgung, sonst kann man nur bis 
auf etwa 10% runter regeln.

von Stefan W. (stefan_w497)


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SSR mit Nulldurchgangserkennung war auch mein erster Gedanke und habe 
ich auch ausprobiert, das Problem ist nur, dass ein Panel eigentlich 
eine IR-Strahler ist, welcher dann beim dimmen sichtbar oszilliert.

Für 0% kann ich doch einfach keinen Zündimpuls senden oder?

von Horst (Gast)


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Ich würde einen MOC3063 nehmen und immer ganz Halbwellen schalten. Für 
eine Phasenanschnittsteuerung ist der Pi eh nicht echtzeitfähig genug 
und Du beseitigst fast alle Probleme mit Störungen.
Außerdem sind Heizelemente so träge, da kannst Du auch im 
Sekundenbereich schalten.

von Stefan W. (stefan_w497)


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Es ist eben ein Heizstrahler verbaut, welcher nicht träge genug ist und 
es daher sichtbar ist, wenn ein und ausgeschaltet wird.

Ich muss noch testen wie präzise die Impulse vom Pi erzeugt werden 
können, ansonsten würde ich es mit einem Arduino realisieren.

von hinz (Gast)


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Stefan W. schrieb:
> Es ist eben ein Heizstrahler verbaut, welcher nicht träge genug ist und
> es daher sichtbar ist, wenn ein und ausgeschaltet wird.

Dann machs mit einem Sinusdimmer.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan W. schrieb:
> Es ist eben ein Heizstrahler verbaut, welcher nicht träge genug ist und
> es daher sichtbar ist, wenn ein und ausgeschaltet wird.
Aber der wird doch pro Sekunde vom Netz sowieso 100 mal ein- und 
ausgeschaltet.

> Es ist eben ein Heizstrahler verbaut, welcher nicht träge genug ist und
> es daher sichtbar ist, wenn ein und ausgeschaltet wird.
Die Schlüsselfrage dürfte also sein: welche Zeitkonstante hat der 
Heizstrahler?

Stefan W. schrieb:
> Nun habe ich erstmal zwei fragen: 1. Funktioniert die Schaltung so wie
> erwartet, dass ich zu einem beliebigen Zeitpunkt zünden kann?
Du brauchst noch eine Nulldurchgangserkennung zum netzsynchronen 
Einschalten. Denn wenn du nicht netzsynchron, sondern zu beliebigen 
Zeitpunkten schaltest, wird es durchaus wieder zu Leistungsschwankungen 
kommen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan W. (stefan_w497)


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Die Zeitkonstante weiß ich eben nicht -> kann also nur testen.
Normalerweise wird 100 mal pro Periode ein/ausgeschaltet. Wenn ich 
allerdings z.B. in 10 Stufen dimmen möchte, habe ich nur mehr 10Hz und 
die sind dann leider fürs Auge sichtbar. Vielleicht muss ich mich 
einfach mit 3 Dimmerstufen (sprich 33Hz) abfinden.

von hinz (Gast)


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Stefan W. schrieb:
> Die Zeitkonstante weiß ich eben nicht -> kann also nur testen.
> Normalerweise wird 100 mal pro Periode ein/ausgeschaltet. Wenn ich
> allerdings z.B. in 10 Stufen dimmen möchte, habe ich nur mehr 10Hz und
> die sind dann leider fürs Auge sichtbar. Vielleicht muss ich mich
> einfach mit 3 Dimmerstufen (sprich 33Hz) abfinden.

Oder eben einen Sinusdimmer nehmen, dann bleibts bei 100Hz.

von soundso (Gast)


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Nimm einen MOC3083 und mach pulspackete.

auchtung, wenn du zu kurze packete machst bekommst du ärger mit der 
Flickerzulassung, falls dich das überhaupt interessiert ...


ich würde als Vorschlag folgendes nehmen:

Periodendauer des Pulspakets: 2-5s
Paketlänge dann von 0-Periodendauer.

Durch den MOC3083 (zero crossing schalter für Triacs) musst du dir keine 
sorgen wegen phasenwinkel machen...

von MaWin (Gast)


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Stefan W. schrieb:
> Funktioniert die Schaltung so wie erwartet, dass ich zu einem beliebigen
> Zeitpunkt zünden kann?

Beliebig schon, aber klugerweise will man das gar nicht, sondern immer 
nur zu Beginn einer Halbwelle.

Nur funktioniert die Schaltung nicht lange bei 400V OptoTriac und 600V 
Triac.

> 2. Brauche ich noch irgendeinen Netzfilter, um die Störung durch die
> Phasenanschnittsteuerung zu unterdrücken?

Auf jeden Fall. Nimm erst mal MOC3072 und einen 800V Triac. Dann ein 
300V~ VDR der begrenzt ab 725V, mit einer 98GradC Temperatursicherung in 
einem Schrumpfschlauch. Dann eine flinke Sicherung.

Wenn du wirklich random phase dimmen willst, eine Drosselspule in der 
Zuleitung, nicht unter 330uH, besser 1mH mit dem benötigten Strom.

von dolf (Gast)


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soundso schrieb:
> Nimm einen MOC3083 und mach pulspackete.

pollin verschleudert den optotriac pc4sf21yvz von sharp mit zc modul für 
0,18 teuro.

gespreizte anschlüsse 800v.

passende tric´s 600v / 800v haben die auch gleich im angebot.


"und mach pulspackete."

mach ich mit dem tl494.
geht wirklich gut.

von Stefan W. (stefan_w497)


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MaWin schrieb:
> Nur funktioniert die Schaltung nicht lange bei 400V OptoTriac und 600V
> Triac.

Der OptoTriac ist doch für 230V RMS ausgelegt?
Ok vom Triac gibt es auch eine 800V Variante.

von Stefan W. (stefan_w497)


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MaWin schrieb:
> Auf jeden Fall. Nimm erst mal MOC3072 und einen 800V Triac. Dann ein
> 300V~ VDR der begrenzt ab 725V, mit einer 98GradC Temperatursicherung in
> einem Schrumpfschlauch. Dann eine flinke Sicherung.

Brauch ich den VDR trotz dem Triac Snubber Circuit

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan W. schrieb:

> Normalerweise wird 100 mal pro Periode ein/ausgeschaltet. Wenn ich
> allerdings z.B. in 10 Stufen dimmen möchte, habe ich nur mehr 10Hz und
> die sind dann leider fürs Auge sichtbar.

Stört dieses Flackern denn bei Deiner (uns unbekannten) Anwendung?

von MaWin (Gast)


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Stefan W. schrieb:
> Der OptoTriac ist doch für 230V RMS ausgelegt?

Nein, 117 amerikanische Volt. Für 230V~ braucht man (+25%) einen 300V 
VDR und der begrenzt eben nicht unter 400V sondern erst auf unter 800V.

> Ok vom Triac gibt es auch eine 800V Variante

Stefan W. schrieb:
> Brauch ich den VDR trotz dem Triac Snubber Circuit

Natürlich. Der Snubber schützt nicht vor Überspannungstransienten aus 
dem Netz, nur vor dU/dt

von Stefan W. (stefan_w497)


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Danke für die vielen produktiven Inputs!

Ich habe die Schaltung jetzt wie im Bild dargestellt aufgebaut. 
Zusätzlich ist noch ein VDR direkt an der Versorgungsklemme inklusive 
Sicherung angebracht.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
weiß nicht, wieso nicht ein einfacher bipolarer NPN Transistor da 
ausreichen soll, um einen Optotriac hinreichend gut anzusteuern.
Bei der Versorgungsspannung bei +5V braucht`s so wie so einen 
Vorwiderstand.
Ob der nun extra groß sein muss oder an das UCE des Transistors 
angepasst wird, ist doch Jacke wie Hose.
Und man braucht sich keine so großen Sorgen über die Störempfindlichkeit 
bei hochohmigen Steuereingängen zu machen. Könnte mir gut vorstellen, 
dass der enhanced mode Mosfet schon beim ersten Zünden selber wie von 
Geisterhand "zündet". Ferritperle davor wäre auch nicht schlecht.
Man bedenke: Man hat es mit dem "verseuchten" Lichtnetz zu tun.
Und alle möglichen Dinge beim Aufbau sind noch nicht genannt. 
Kriechströme, Feuchtigkeit etc. etc.

ciao
gustav

von Wolfgang (Gast)


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Stefan W. schrieb:
> Wenn ich allerdings z.B. in 10 Stufen dimmen möchte, habe ich nur
> mehr 10Hz und die sind dann leider fürs Auge sichtbar.

Das Auge wird im Infraroten gar nichts sehen, auch kein Flackern.

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