Thyristor Steuerung mit Teensy 4.0

[Michael S. (michael_s992)]

Moin,

Ich bin dabei eine Steuerung für eine Thyristor Vorregelung in einem 
Netzteil mittels Teensy 4.0 umzusetzen.

Über C1 liegt eine Spannung von 17,8V;
R1 habe ich von der ursprünglichen Schaltung übernommen;
Q2 ist ein NPN;
Q1 ein P Channel Mosfet, da ich wegen des Thyristors auf der "high side" 
schalten muss;
Ich habe von diesem Thyristor kein Datenblatt gefunden, weiß jedoch, 
dass er ein 110A Modell ist und vorher mittels den selbigen 17,8V 
angesprochen wurde (siehe Anhang);
Der Teensy pin, welcher zur Steuerung verwendet werden soll kann 3,3V 
bei 10mA;

Nun zu meinner Frage: habe ich die richtigen Bauteile (siehe Anhang) 
verwendet, um einen solchen Thyristor anzusteuern und benötige ich einen 
Widerstand wie vorher R328?

Gruß Michael

[Gerald B. (gerald_b)]

Es wäre interessant zu wissen, was dein Thyristor an Zünd- und 
Haltestrom benötigt. Den Haltestrom mußt du bei deinen Tests 
überschreiten, damit er dir nicht wieder verlöscht.
Wenn der Zündstrom nicht gerade abartig hoch ist, kannst du doch einen 
Optotriac, wie z.B. einen MOCxxxx nehmen. Der hat eine IR-Diode und die 
steuerst du mit deinem Teensy wie jede LED oder Optokoppler.

Nachtrag: ich habe gerade mal Datenblätter von 125A Typen angesehen, da 
werden 150 mA Zündstrom angegeben. vielleicht isses bei deinem, wenn er 
älter ist, noch etwas mehr. Liegt aber alles noch im Rahmen, was ein MOC 
kann ;-)

[Michael S. (michael_s992)]

Gerald B. schrieb:
> Es wäre interessant zu wissen, was dein Thyristor an Zünd- und
> Haltestrom benötigt.
>
> Nachtrag: ich habe gerade mal Datenblätter von 125A Typen angesehen, da
> werden 150 mA Zündstrom angegeben. vielleicht isses bei deinem, wenn er
> älter ist, noch etwas mehr. Liegt aber alles noch im Rahmen, was ein MOC
> kann ;-)

hab mal nachgeschaut: eine nummer kleiner benötigt der Thyristor 300 bis 
max. 600mA zum zünden, 150 bis max. 250mA zum halten

[Michael S. (michael_s992)]

Moin,
Ich will einen Thyristor mit einem Teensy 4.0 ansteuern.
Wegen der Entkupplung und wegen der hohen spannung will ich ein 
Optoelektronisches Bauteil verwenden, um die beiden zu verbinden.

Thyristor 300mA Zündstrom, 150mA Haltestrom
Spannungsquelle 17,8V
Teensy Pin 3,3V max 10mA

Die beiden 100Ω Widerstände sind aus der ursprünglichen Schaltung 
übernommen.

Nun zu meiner Frage: kann ich einen IGBT Gate Drive Optokoppler (z.B. 
HCPL-3120) für diese Anwendung verwenden?

Gruß Michael

[Teo D. (teoderix)]

Warum ein neuer Thread?!
Beitrag "Thyristor Steuerung mit Teensy 4.0"

Hier passt mal gar nichts zusammen, weder MOC, noch Thyristor, Trafo 
...!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Teo D. schrieb:
> Warum ein neuer Thread?
Ich hab die beiden Threads mal zusammengeführt. Und gleich noch ins 
Analog-Forum verschoben, weil das Ganze im Grunde überhaupt nichts mit 
digitaler Elektronik zu tun hat.

Michael S. schrieb:
> Nun zu meiner Frage: kann ich einen IGBT Gate Drive Optokoppler (z.B.
> HCPL-3120) für diese Anwendung verwenden?
Im Grunde schon. Mit der korrekten Beschaltung...

Ich bau sowas immer als Funktionsmodell einfach mal auf einer 
Lochasterplatine zusammen und steuere es zum Test mit statischen Pegeln 
an.

Und vorher schaue ich mir natürlich mal das Datenblatt der verwendeten 
Bauteile an. Und beim HCPL3120 komme ich dann ganz schnell drauf, dass 
da zwischen Vcc und Vee eine stabile Versorgungsspannung anliegen muss 
(also nicht irgendwas über einen Vorwiderstand mit 5W...) und an den 
Pins 6+7 das anzusteuernde Bauteil hängt. Beim Betrachten der 
Innenbeschaltung des HCPL3120 könnte ich dann noch auf die Idee kommen, 
dass der R5 völlig unnötig ist.

Allerdings wäre der Rest der Schaltung schon auch interessant. 
Besonders, wie du da den GND definierst, auf den der "Lasttrafo" 
geschaltet wird.

[MaWin (Gast)]

Michael S. schrieb:
> habe ich die richtigen Bauteile (siehe Anhang) verwendet, um einen
> solchen Thyristor anzusteuern

Nein, auch die falsche Schaltung.
Potentiale sind dir wohl kein Begriff.

Michael S. schrieb:
> Wegen der Entkupplung und wegen der hohen spannung will ich ein
> Optoelektronisches Bauteil verwenden, um die beiden zu verbinden.

Aha.
Wird aber nicht besser, falsche Bauteilwahl. Der HCPL wird kaum VCC über 
einen Vorwiderstand vertragen.

Du bist so weit weg von der Selbstentwicklung von Schaltungen, dass du 
besser noch 2 Jahre einfach bewährtes nachbaust. Es klappt nicht, 
irgendwas angeblich (für andere Zwecke) Gutes irgendwie 
zusammenzustöpseln.

Wofur auch immer eine Thyristorvorregelung bei 17V~ sinnvoll sein soll, 
100A ist eine Hausnummer kann aber auch per MOSFET gemacht werden.

[Michael S. (michael_s992)]

Lothar M. schrieb:
> Und vorher schaue ich mir natürlich mal das Datenblatt der verwendeten
> Bauteile an. Und beim HCPL3120 komme ich dann ganz schnell drauf, dass
> da zwischen Vcc und Vee eine stabile Versorgungsspannung anliegen muss
> (also nicht irgendwas über einen Vorwiderstand mit 5W...) und an den
> Pins 6+7 das anzusteuernde Bauteil hängt. Beim Betrachten der
> Innenbeschaltung des HCPL3120 könnte ich dann noch auf die Idee kommen,
> dass der R5 völlig unnötig ist.
Hab die Schaltung mal geändert, sodass der Thyristor über ein 
Spannungsteiler angesprochen wird. (war in der alten Schaltung auch so)

> Allerdings wäre der Rest der Schaltung schon auch interessant.
> Besonders, wie du da den GND definierst, auf den der "Lasttrafo"
> geschaltet wird.
Das ganze ist ein Teil eines Netzteils, welches ich umbaue. (relevante 
Schaltpläne im Anhang)
VCC beziehe ich vom Hilfstrafo pin 31 bis 33 und GND geht auf Hilfstrafo 
pin 30/40.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> Das ganze ist ein Teil eines Netzteils, welches ich umbaue.
Du baust jetzt also die "Preregulatorplatine" mit ihrem eigenen 
Massebezug (auf die positive Ausgangsspannung des Gesamtnetzteils) nach?

> (war in der alten Schaltung auch so)
Aber der ganze Rest "war" halt anders. Warum sollte also jetzt ein 
alter Spannungsteiler in der neuen, sonst komplett anderen Schaltung 
noch immer sinnvoll sein?
Und natürlich braucht die alte Schaltung den "Pulldown", weil der für 
einen definierten Pegel am Gate sorgt. Der Gatetreiber hat aber von 6+7 
nach 5 einen Mosfet drin, durch den sich die "neue" Schaltung sowieso 
ganz anders verhält.

[Michael S. (michael_s992)]

Lothar M. schrieb:
> Du baust jetzt also die "Preregulatorplatine" nach?
Ja, da das Netzteil nicht mehr funktioniert und ich schon immer 
ausprobieren wollte ob ein Umbau auf einen Mikrokontroller möglich ist, 
dachte ich, ich versuchs mal.

> Aber der ganze Rest "war" halt anders. Warum sollte also jetzt ein
> alter Spannungsteiler in der neuen, sonst komplett anderen Schaltung
> noch immer sinnvoll sein?
> Und natürlich braucht die alte Schaltung den "Pulldown", weil der für
> einen definierten Pegel am Gate sorgt. Der Gatetreiber hat aber von 6+7
> nach 5 einen Mosfet drin, der diesen Pulldown unnötig macht.
Da hast du wohl recht, hatte ich nicht bedacht. Spannungsteiler wurde 
entfernt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bei der Ansteuerung ein Verhalten wie annodazumal willst, dann musst du 
es etwa so machen:

            +18V
              |
              |
            100R
              |
              o---- zu den anderen HCPL
              |
          8 --' 
   HCPL   7 -.  
   3120   6 -o--->|---o--- Gate
          5 --.       | 
              |      100R
              |       |
          ----o-------o----
                      |
                     GND

Aber ich würde es einfach so machen:

            +18V
              |
              |
              o---- zu den anderen HCPL
              |
          8 --' 
   HCPL   7 -.  
   3120   6 -o---220R--- Gate
          5 --.        
              |       
              |       
           ---o-----
              |
             GND

[Michael S. (michael_s992)]

Lothar M. schrieb:
> Aber ich würde es einfach so machen:
wie genau kommst du da auf die 220Ω? Ich meine 220Ω sind ja dann doch 
recht viel, wenn man bedenkt dass der Thyristor einen Zündstrom von 
300mA benötigt.
Anbei mal der aktualisierte Plan mit jeweils Beipass Kondensator.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> wie genau kommst du da auf die 220Ω?
Educated Guess. Damit liegt man auch mal daneben :-/

> Ich meine 220Ω sind ja dann doch recht viel, wenn man bedenkt dass der
> Thyristor einen Zündstrom von 300mA benötigt.
Aber auch die bisherige Ersatzquelle mit 18V/2 = 9V zusammen mit dem 
Ersatzwiderstand 50R (weill 100R||100R) und einer angenommenen Ugk=2V 
brachte bestenfalls (9V-2,5V) / 50R = 135mA ins Gate.

> Anbei mal der aktualisierte Plan mit jeweils Beipass Kondensator.
Wenn diese 130mA bisher gereicht haben, dann mach einen Gatewiderstand 
mit (18V-2V)/160mA = 100 Ohm Widerstand da rein (ein Dejavu ;-)

[Teo D. (teoderix)]

Michael S. schrieb:
> dass der Thyristor einen Zündstrom von
> 300mA benötigt.

Das ist der Strom der min. durch den "Transformator" fließen muss, damit 
dieser leitend bleibt und nicht sofort wieder abschaltet. Was Du meinst, 
ist der Gatestrom und der liegt eher bei 5-50mA.
Hast mal'n Dabla vom Thyristor?!

[Michael S. (michael_s992)]

Teo D. schrieb:
> Hast mal'n Dabla vom Thyristor?!
Der Thyristor heißt Semikron skt 110 (steht drauf), habe dazu allerdings 
kein Datenblatt gefunden :-/. Deshalb verwende ich das Datenblatt seines 
kleinen Bruders skt 100 (siehe Anhang).

[Teo D. (teoderix)]

Michael S. schrieb:
> seines
> kleinen Bruders skt 100 (siehe Anhang)

OK, merke "Zündstrom" = IG :/

Das mit dem Dabla is aber merkwürdig?-O

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Teo D. schrieb:
> Das mit dem Dabla is aber merkwürdig?-O
Passt doch. Laut Bild 9 braucht er zum sicheren Einschalten bei -40°C 
die 300mA.
Bei 25°C reichen 150mA aus. Dafür kann eine Gatespannung bis zu 3V nötig 
sein.

Zum sicheren Abschalten muss der Gatestrom unter 10mA und die 
Gatespannung unter 0,25V fallen.