Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 240V Trafo Paketsteuerung Oszi


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von Rudi (rudils)


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Hallo, meinen Trafo schalte ich mit einem Triac immer mit begin der 
positiven Halbwelle ein und während der neg. Halbwelle aus. Zur 
Leistungsminderung lass ich ab und zu Doppelhalbwellen aus. So vermeide 
ich ungewollte Remanenzeffekte. Mit dem Ende der neg.Halbwelle schaltet 
der Triac sich selbst aus. Wieso sieht man sekundärseitig dennoch den 
Anfang einer weiteren poitiven Welle?. Was mich stutzig macht, ist dass 
der Trafo im programmierten Rhytmus klopft. Sekundär ist keine Last 
angeschlossen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Der Triac schaltet im Nulldurchgang des Stromes ab, nicht im 
Nulldurchgang der Spannung.

Es ist übrigens nicht so schlau, den Trafo im Nulldurchgang der Spannung 
einzuschalten. Das führt zu einem recht hohen Strom in der zweiten 
Hälfte der Halbwelle weil der Kern ohne Vormagnetisierung (in die 
entgegengesetzte Richtung) bereits zu sättigen beginnt.

von Harry R. (harry_r2)


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Schau dir dazu das Gatesignal an. Der "Ausschaltzeitpunkt" sollte sich 
dann als letzte Zündung des Triac erweisen.

von Rudi (rudils)


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Ben B. schrieb:
> Es ist übrigens nicht so schlau, den Trafo im Nulldurchgang der Spannung
> einzuschalten.
Wie mach ich es schlauer? Nach der negativen Halbwelle ist die Remanenz 
im absteigenden Ast. Mit der Positiven geht es da weiter. Mit einer 
weiteren negativen müßte ummagnetisiert werden. Das ist doch noch 
schlechter.

von Rudi (rudils)


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Harry R. schrieb:
> Schau dir dazu das Gatesignal an. Der "Ausschaltzeitpunkt" sollte sich
> dann als letzte Zündung des Triac erweisen.

Jeden falls wird der Optokoppler so ausgeschaltet. Gibt es da 
differenzen?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Am besten ist es soweit ich weiß, den Trafo im Spannungsmaximum einer 
Halbwelle einzuschalten.

von Harry R. (harry_r2)


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Rudi schrieb:
> . Gibt es da differenzen?

Ja: Du nimmst kurz nach Beginn der neg. HW das Ansteuersignal weg. Damit 
schaltest du aber nicht den Triac aus. Wenn du den OK noch ein paar ms 
länger anlässt, ändert sich an der Ausgangsspannung nix.

"Bitte nicht nochmal zünden" ist ungleich "jetzt ausschalten".

: Bearbeitet durch User
von Rudi (rudils)


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Harry R. schrieb:
> "Bitte nicht nochmal zünden" ist ungleich "jetzt ausschalten".
Den Satz verstehe ich nicht.

Ja, ich weiß, der Triac leitet, solange Strom da ist. Strom kann nur da 
sein wenn die Spannung da ist. Also sollte im Nulldurchgang schluß sein.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Strom kann nur da sein wenn die Spannung da ist.
> Also sollte im Nulldurchgang schluß sein.
Genau das stimmt nicht.

Der Trafo speichert magnetische Energie in seinem Kern. Der Verlauf des 
Stromes läuft dem der Spannung an Spulen um 90° nach. Daraus folgt, im 
Nulldurchgang der Spannung ist der Strom maximal.

von Michael B. (laberkopp)


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Rudi schrieb:
> Strom kann nur da sein wenn die Spannung da ist. Also sollte im
> Nulldurchgang schluß sein.

Oh ha, da ist dir die Phasenverschiebung durch induktive und kapazitive 
Lasten wohl entgangen. Ein sekundär nicht angeschlossener Trafo ist eine 
induktive Last mit fast 90 Grad Phasenverschiebung. Daher:

Ben B. schrieb:
> Es ist übrigens nicht so schlau, den Trafo im Nulldurchgang der Spannung
> einzuschalten.

Siehe: https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.4

von Rudi (rudils)


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> Ben B. schrieb:
>> Es ist übrigens nicht so schlau, den Trafo im Nulldurchgang der Spannung
>> einzuschalten.
> Siehe: https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.4

Dort steht "Einschaltmoment bei Netzspitzenspannung einen 
Einschaltstrompeak von 20A über 1ms ergab, bei Einschaltmoment im 
Nullduchgang von normalen 4A."

Meine Frage oben bezog sich jedoch nicht auf das Einschalten, sondern 
auf das Ausschalten, weil da eben noch eine halbe Halbwelle nachkommt. 
Einschalten sieht man nicht in diesem Oszilogramm, fängt aber perfekt 
mit einer vollen pos. Halbwelle an.

von Lu (oszi45)


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Das übliche Problem: Triac und Induktivitäten ...
Die einfache Lösung wäre eine geeignete ohmsche Last parallel?

von H. H. (hhinz)


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Lu schrieb:
> Das übliche Problem: Triac und Induktivitäten ...
> Die einfache Lösung wäre eine geeignete ohmsche Last parallel?

Besser einen Snubber.

von Michael B. (laberkopp)


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Rudi schrieb:
> Dort steht "Einschaltmoment bei Netzspitzenspannung einen
> Einschaltstrompeak von 20A über 1ms ergab, bei Einschaltmoment im
> Nullduchgang von normalen 4A.

Immer diese ADHS Typen die einen Satz nicht bis zu Ende lesen können

"Allerdings wird die Simulation keine Remanenz mitsimulieren."

von Rudi (rudils)


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> Ben B. schrieb:
>> Es ist übrigens nicht so schlau, den Trafo im Nulldurchgang der Spannung
>> einzuschalten.

Jetzt hab ich eine schöne Erklärung gefunden.

http://trafotest.aftec.de/

Dann verwende ich einen Mosfet statt Triac. Moglicherweise geht dann 
ausschalten auch besser.

von Harry R. (harry_r2)


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Rudi schrieb:
> Harry R. schrieb:
>> "Bitte nicht nochmal zünden" ist ungleich "jetzt ausschalten".
> Den Satz verstehe ich nicht.

Mittels Triac kannst du den Trafo nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt 
ausschalten (ja, es gibt Löschkreise...geschenkt). Daher kannst du 
keinen Ausschaltzeitpunkt angeben, du kannst nur kein weiteres 
Einschalten wünschen.
Das wirkliche Ausschalten erfolgt "irgendwann" in der Zukunft, wenn der 
Strom unter den Haltstrom des Triac gefallen ist.

Rudi schrieb:
> Dann verwende ich einen Mosfet statt Triac. Moglicherweise geht dann
> ausschalten auch besser.

Eher nicht. Der induktive Strom will und wird weiterfließen. Der Trafo 
induziert eine so hohe Spannung, dass sich (über den Snubber oder über 
den Durchbruch des Mosfet) ein Strompfad bietet.

: Bearbeitet durch User
von Johannes F. (jofe)


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Rudi schrieb:
> Dann verwende ich einen Mosfet statt Triac. Moglicherweise geht dann
> ausschalten auch besser.

Ganz schlechte Idee. Induktive Lasten schaltet man mit TRIACs, nur 
kapazitive wie Schaltnetzteile oder rein ohmsche kann mit MOSFETs 
schalten.

Der Grund wurde ja eben schon genannt. Schaltest du per MOSFET eine 
induktive Last in einem anderen Moment als dem Stromnulldurchgang ab, 
wird der Transistor oder Snubber höchstwahrscheinlich durch die 
entstehende Spannungsspitze zerstört.

von Rudi (rudils)


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Harry R. schrieb:
> Eher nicht.

Na, dann bin ich mal gespannt. Ich habe die Schaltung aus 
http://trafotest.aftec.de/ nachgebaut. Mir scheint, da ist kein Snubber 
drin.

Johannes F. schrieb:
> anderen Moment als dem Stromnulldurchgang ab

Kann ich vorerst schon mal verhindern.
Gruß Rudi

von Rainer W. (rawi)


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Rudi schrieb:
> Kann ich vorerst schon mal verhindern.

Was ist dann anders als beim TRIAC?

von Rudi (rudils)


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Rainer W. schrieb.....

Nun den Mosfet kann ich sofort abschalten wann immer ich will. Den Triac 
nur wenn kein Strom mehr fließt. (Bei Gleichstrom ewig)

von Johannes F. (jofe)


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Rudi schrieb:
> Nun den Mosfet kann ich sofort abschalten wann immer ich will.

Und was hat das hier für einen Vorteil, wenn zum Abschalten eh nur der 
Stromnulldurchgang in Frage kommt, weil sonst kaputt?

Der TRIAC macht das automatisch, beim MOSFET musst du den Strom messen 
und den passenden Abschaltmoment sicherstellen, was unnötig aufwendig 
und fehleranfällig ist.

von Udo S. (urschmitt)


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Rudi schrieb:
> Nun den Mosfet kann ich sofort abschalten wann immer ich will. Den Triac
> nur wenn kein Strom mehr fließt. (Bei Gleichstrom ewig)

Den Triac kannst und musst du nicht abschalten. Den musst du nur mit 
einem kurzen Impuls zünden, er schaltet von alleine ab, wenn der min. 
Haltestrom unterschritten wird.
Aber du oszilloskopierst die Spannung, der Strom ist dazu aber beim 
Trafo phasenverschoben!!!!!

von H. H. (hhinz)


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Rudi schrieb:
> Wieso sieht man sekundärseitig dennoch den
> Anfang einer weiteren poitiven Welle?

Weil der Triac gleich wieder zündet, ganz ohne Gatestrom, mangels 
Snubber.

von Rainer W. (rawi)


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Rudi schrieb:
> Nun den Mosfet kann ich sofort abschalten wann immer ich will.

Das heißt aber nicht, dass der Strom sofort aufhört zu fließen - 
jedenfalls nicht, wenn du gefährlich hohe Induktionsspannungen vermeiden 
willst.
Du kannst Naturgesetze nicht durch eine 2/3 Mehrheit ändern.
Es gilt das Induktionsgesetz mit einer Induktionsspannung, die 
proportional zur zeitlichen Änderung des Magnetfeldes und damit des 
Stromes ist.
Die Energie aus dem Magnetfeld muss über Selbstinduktion abgebaut und 
die Energie irgendwo hin fließen bzw. in Wärme umgesetzt werden.

: Bearbeitet durch User
von Rudi (rudils)


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Nun hab ich zur Triacsteuerung was gefunden.

https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/2f/f7/75/f5/9d/3d/44/04/CD00003867.pdf/files/CD00003867.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003867.pdf

Leider hab ich mein Projekt schon auf Mosfet umgebaut. Das will ich nun 
austesten. Und vieleicht hilft da auch sowas wie:
"TRANSIL diode connected between gate and A2 achieves an efficient 
protection against overvoltages"

von Johannes F. (jofe)


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Rudi schrieb:
> Und vieleicht hilft da auch sowas wie:
> "TRANSIL diode connected between gate and A2 achieves an efficient
> protection against overvoltages"

Eher nicht.

Rudi schrieb:
> Leider hab ich mein Projekt schon auf Mosfet umgebaut.

Was ist denn eigentlich das Ziel deines Projekts?

von H. H. (hhinz)


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Rudi schrieb:
> Nun hab ich zur Triacsteuerung was gefunden.
>
> 
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/2f/f7/75/f5/9d/3d/44/04/CD00003867.pdf/files/CD00003867.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003867.pdf
>
> Leider hab ich mein Projekt schon auf Mosfet umgebaut. Das will ich nun
> austesten. Und vieleicht hilft da auch sowas wie:
> "TRANSIL diode connected between gate and A2 achieves an efficient
> protection against overvoltages"

Grausam.

Hättest besser mal APPCHP6 lesen sollen.

von Harry R. (harry_r2)


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Rudi schrieb:
> Na, dann bin ich mal gespannt. Ich habe die Schaltung aus
> http://trafotest.aftec.de/ nachgebaut. Mir scheint, da ist kein Snubber
> drin.

Der Varistor "R21" fungiert als Snubber. Der liegt "parallel" (auf der 
AC-Seite) zum Mosfet, ist ein 275V-Typ, 7mm Scheibe. Wenn man sich die 
üblichen Kennlinien dazu anschaut, dann klemmt sowas 10A auf 700V, 1A 
auf 650V, als maximale Klemmspannung. Zusammen mit einem 600V (bei 1mA, 
max. erlaubt 650V) MOSFET, der auch noch für den Durchbruch spezifiert 
ist, geht das für diese Tests halt irgendwie gut.

von H. H. (hhinz)


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Harry R. schrieb:
> Der Varistor "R21" fungiert als Snubber.

Nö.


> klemmt

Eben.

von Gunnar F. (gufi36)


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Harry R. schrieb:
> klemmt

und verheizt die Energie, altert dabei

von Harry R. (harry_r2)


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H. H. schrieb:
> Harry R. schrieb:
>> Der Varistor "R21" fungiert als Snubber.
>
> Nö.

Du hast "fungiert als" zitiert aber wohl nicht gelesen.
Der Varistor sorgt dafür, dass keine zu hohe Spannung am Schalter 
anliegt. Was macht ein RC-Glied über einem Relaiskontakt oder eine 
RCD-Clamp beim Flyback?

H. H. schrieb:
>> klemmt
>
> Eben.
...siehe RCD-Clamp im eingeschwungenen Zustand

Gunnar F. schrieb:
> Harry R. schrieb:
>> klemmt
>
> und verheizt die Energie, altert dabei
..siehe "R" in RC-Glied und RCD-Clamp

Leute, was wollt ihr?

: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (thombde)


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Der TO sollte mal den alten Trafodimmer von Elektor testen.
Ohne Spezial IC, diskret aufgebaut. (Impulsfolgezündung)
Mit 2 Triac´s.
Er wird überrascht sein wie gut das Gerät funktioniert.

https://www.elektormagazine.de/magazine/elektor-198710/48507

von H. H. (hhinz)


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Harry R. schrieb:
> Was macht ein RC-Glied

Es begrenzt dU/dt.

von Michael B. (laberkopp)


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Rudi schrieb:
> Ich habe die Schaltung aus http://trafotest.aftec.de/ nachgebaut. Mir
> scheint, da ist kein Snubber drin.

Das ist eine Testschaltung.

Die steuert man passend an, man misst also den Strom und schaltet den 
MOSFET im Stromnulldurchdang ab.

Der Vorteil der Schaltung: sie kann auch als Phasenabschnittdimmer 
kapazitive Lasten steuern. Die Software muss nur die Art der Last 
ermitteln, induktiv oder kapazitiv. Das geht aber, machen 
Universaldimmer auch nicht anders.

Der Nachteil der Schaltung: weit weniger robust als ein TRIAC der sich 
mit einer 5x20 Feinsicherung schützen lässt. Daher muss eine 
Stromüberwachung mit Sofortabschaltung (<1us) bei Überstrom stattfinden 
als elektronische Sicherung.

von Johannes F. (jofe)


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Michael B. schrieb:
> Der Nachteil der Schaltung: weit weniger robust als ein TRIAC

Genau, weil auch die steuernde MCU-Firmware 100%-ig zuverlässig laufen 
muss. Tut sie das nicht, geht der MOSFET oder etwas anderes kaputt. Mit 
einem TRIAC hat man eben das korrekte "Ausschalten" automatisch 
sichergestellt.

von Harry R. (harry_r2)


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H. H. schrieb:
> Harry R. schrieb:
>> Was macht ein RC-Glied
>
> Es begrenzt dU/dt.

Kannst du mir bitte ein RC-Glied auslegen, welchen dU/dt auf 100V/µs 
begrenzt?
Ich vermute, du kannst die Kapazität von C ohne das Wissen um den Strom 
nicht dimensionieren. Und die Spannungsfestigkeit von C nicht ohne das 
Wissen um die Zeitdauer des Stroms. Und R, und die therm. Belastbarkeit 
von R , und.....

Und wenn du das alles zusammen nimmst, begrenzt ein RC-Glied dann die 
Spannung? Aber vielleicht hast du Recht und die Leute von Nexperia haben 
in Abbildung 6 in 
https://assets.nexperia.com/documents/application-note/AN11160.pdf den 
Effekt auf U_DS nur eingetragen, weil in den Plots davor sooo viele 
vertikale Linien drin waren und die zum Ausgleich einfach mal was 
horizontales einzeichnen wollte, auch wenn das gar kein wirklicher 
Effekt ist, den der RC-Snubber hat. Ja, je länger ich darüber nachdenke, 
desto mehr glaube ich, dass es ohne jeden Sachgrund aus rein 
ästhetischen Gründen gesehen ist und ein RC-Glied nichts, aber auch 
wirklich gar nichts mit der Begrenzung der Spannung zu tun hat. Ja, so 
wird es sein....

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Harry R. schrieb:
> Kannst du mir bitte

Nein.

von Harry R. (harry_r2)


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H. H. schrieb:
> Harry R. schrieb:
>> Kannst du mir bitte
>
> Nein.

Das dachte ich mir. Qed

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Was ist denn eigentlich das Ziel deines Projekts?
MOSFET-Kernschmelze. Avalanche or die!

von Rudi (rudils)


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Ben B. schrieb:
>> Was ist denn eigentlich das Ziel deines Projekts?
> MOSFET-Kernschmelze. Avalanche or die!

Auch wenn Du es nicht glaubst: Ich will einen Trafo durch einen PiPico 
ein- und ausschalten lassen. Roger?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Es fällt zumindest zunehmend schwer, das zu glauben.

Andere Idee: Wie wäre es, die Sekundärspannung am Trafo abzuschalten? 
Dann hast Du nicht das Problem, die große Induktivität des Trafos 
schalten zu müssen, was wie schon mehrfach in diesem Thread erwähnt 
wurde, gerne zu Problemen führt.

von H. H. (hhinz)


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Er könnte einfach ein SSR nehmen, mit eingebautem Snubber.

von Thomas B. (thombde)


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Also ab und zu mal ein oder ausschalten?
Dann war deine ganze Fragestellung falsch.

Oder willst Du dimmen?
Rudi schrieb:
> Was mich stutzig macht, ist dass
> der Trafo im programmierten Rhytmus klopft. Sekundär ist keine Last
> angeschlossen.

Klar mit einem SSR kann man auch dimmen oder schalten.
Mit Triac auch.
MOSFET geht auch aber sehr aufwendig.
Was denn jetzt?

: Bearbeitet durch User
von Rudi (rudils)


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Thomas B. schrieb:
> Was denn jetzt?

Gut beobachtet. Ja, vielleicht hätte ich im Titel besser 
"Puls-Paket-steuerung" sagen sollen. Soll sein eine Leistungssteuerung 
von 1..50 Cyclen/sec für bis zu 60 Sekunden. Lieber hätte ich 1...100 
Halbwellen gemacht, hat mit Tyristor auch schon mal funktioniert. Leider 
hat sich in der Praxis beim Betrieb >5 Minuten unter Last der Trafo doch 
sehr erwärmt.

PS. Dein link zum Trafodimmer, da kam ich nicht rein...

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Rudi schrieb:
> Soll sein eine Leistungssteuerung
> von 1..50 Cyclen/sec für bis zu 60 Sekunden.

Klingt eindeutig nach SSR, also TRIAC mit ZeroCross Optokoppler.

von Rainer W. (rawi)


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H. H. schrieb:
> Er könnte einfach ein SSR nehmen, mit eingebautem Snubber.

Auch beim SSR möchte man einen Snubber, der an die Last angepasst ist.

von Thomas B. (thombde)


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Rudi schrieb:
> Thomas B. schrieb:
>> Was denn jetzt?
>
> Gut beobachtet. Ja, vielleicht hätte ich im Titel besser
> "Puls-Paket-steuerung" sagen sollen. Soll sein eine Leistungssteuerung
> von 1..50 Cyclen/sec für bis zu 60 Sekunden. Lieber hätte ich 1...100
> Halbwellen gemacht, hat mit Tyristor auch schon mal funktioniert. Leider
> hat sich in der Praxis beim Betrieb >5 Minuten unter Last der Trafo doch
> sehr erwärmt.
>
> PS. Dein link zum Trafodimmer, da kam ich nicht rein...

Wenn Du den kompletten Schaltplan (4 Seiten PDF) benötigst kann ich Dir 
den senden. Der reine Schaltplan steht hier schon im Forum.
Suche mal im Forum nach “Trafodimmer“
Die 4 Seiten PDf von Elektor möchte ich hier nicht reinstellen.
Wegen Copyright.
Schaue erstmal den Schaltplan an.

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