Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sicherungswiderstände Triac-Modul


von Michael (bastler2)



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Ist meine erste Triac-Schaltung, zusammengebastelt aus Datenblätter und 
Zuhilfenahme von: https://eds.st.com/acswitch

Das Modul soll entweder maximal ca. 300 Watt resistive Last schalten, 
oder eine kleine induktive 20 Watt Last, alles rein statisch, kein 
Phasenanschnitt.

Triac habe ich überdimensioniert. Das Modul soll nicht beim ersten 
Husten im Netz oder an der Last den Geist aufgeben. Als Triac habe ich 
mir den Snubberless T1620T-8I von Onsemi ausgesucht, aber trotzdem einen 
Snubber dazu gebastelt und mit einem 250V VDR versehen. 250V deshalb, 
weil die Spannung hier oft eher 240V anstatt 230V hat. Ich möchte 
vermeiden dass der VDR zu früh anfängt zu leiten.

Für die Widerstände R1, R2 und R3 würde ich gerne Sicherungswiderstände 
verwenden. Soweit, so klar.

Aber: Welche Widerstandsserie (bei Mouser oder Digikey) verwende ich 
dafür denn genau? Ich habe über Sicherungswiderstände keine Ahnung.

Und, welche Leistung sollen R2 und R3 haben?

Wer kann mir auf die Sprünge helfen oder wo finde ich weitere 
Informationen dazu?

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Michael schrieb:
> Wer kann mir auf die Sprünge helfen

Wenn die Sicherung den TRIAC vor Kurzschluss auf dem Weg zur Last 
schützen soll, muss ihr Schmelzintegral kleiner sein als das des TRIACs. 
Also gehen nur flinke 5x20 Sicherungen. Die Widerstände müssen keine 
Sicherungswiderstände sein.

VDE sagt, dass der VDR 25% mehr als Nennspannung aushalten muss. Bei 
220V waren das 275V, bei 230V gibt es keinen und ein 300V VDR reicht für 
Nennspannung bis 240. So ein VDR begrenzt aber meist auf 775V, dein 
TRIAC und Optokoppler muss also 800V aushalten, es ist vollkommen 
sinnbefreit, TRIAC und MOC auf unterschiedliche Spannungen auszulegen. 
300V VDR werden auch amerikanisch als
470V@1mA Typen bezeichnet mit 471.

Der VDR altert und wird heiss durch Dauerstrom. Eine 98°C 
Temperatursicherung, durch Schrumpfschlauch am VDR gehalten, sollte 
Überhitzung verhindern.

Zum schalten willst du einen Optokoppler mit ZeroCross. Bei nur 20W Last 
willst du, dass der TRIAC bis 10V an bleibt, einen Haltestrom von 
maximal 5mA hat.

Bei induktiven Lasten kann die folgende Modifikation aus dem Datenblatt
vieler OptoTRIACs nötig sein, bei denen nach dem Zünden zwar sofort die
Spannung zwischen MT1 und MT2 des TRIAC auf 0 fällt, aber der Strom 
wegen der
induktiven Last erst langsam über den Haltestrom des TRIACs steigen 
wird.
Damit das Gate so lange noch Spannung hat und mit Strom durchflossen 
wird,
ist der 47nF da, der keine relevante Phasenverschiebung bewirkt.

Deine Widerstandswerte sind viel zu klein.
1
                  +--330R--+--470R--+-----+-----+--TempSich--+
2
                  |        |        |     |     |  98 GradC  |
3
                  |        |       ---    |  100R/1W         o
4
         +-----+  |        | TRIAC /\/    |     |          230V~
5
+5V -----|A    |--+       47nF     --- VDR300V~ |            o
6
         |     |           |       /|     |     |            |
7
GND --R--|K    |--+--------(------+ |     |  0.1uF/X2      Last
8
      ^  +-----+  |        |        |     |     |            |
9
  180R = MOC3081  +--330R--+--------+-----+-----+--5x20Sich--+
10
  330R = MOC3082                           8A flink
11
  680R = MOC3083 bei 5V

: Bearbeitet durch User
von Michael (bastler2)


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Vielen Dank für die Hinweise.

Der MOC mit 600V ist natürlich Blödsinn wenn es quasi den gleichen für 
800V gibt. Und auch alles zum VDR ist korrekt.

Vor 4 Tagen hatte ich noch keine Ahnung von Triacs. Nach nun intensivem 
Studium diverser App-Notes etc. hat sich das verbessert.

Michael B. schrieb:
> Deine Widerstandswerte sind viel zu klein.

Hier kann ich nun definitiv sagen, abgesehen von Nuancen: Nein.

Viele dieser "Internet-Schaltungen" und "Daumenregeln" für Triacs sind 
mit heutigen Triacs und EMV-Bedingungen einfach nicht vereinbar. Es hat 
sich in den Jahren einfach viel zu viel getan.

Man muss sich einfach mal vor Augen führen, dass bestimmte Werte von 
Triacs heute um den Faktor 300 (!) besser sind, als noch vor 30 Jahren. 
Vertragen alte Triacs nur 5V/us, gibt es für wenig mehr Geld heute 
Triacs die 1500V/us abkönnen!

EMV ist auch so ein Thema: Man muss heute mit mehr Schmutz auf dem Netz 
rechnen und darf/soll deutlich weniger selbst einbringen.

Meine Anpassungen sind:

- Triac: ACST610-8 und dafür den VDR raus.
- Widerstand R1 sicherheitshalber von 47 auf 51 Ohm erhöht.
- Widerstand R2 von 330 auf 390 erhöht.

Gründe:

Der Triac ACST610-8 hat einen eingebauten Überspannungsschutz. Der 
fehlerträchtige VDR wird hiermit hinfällig.

R1 und C1 sind ein Snubber. Eigentlich will man R1 bei resistiver (und 
kleiner induktiver) Last aus EMV-Gründen so klein wie möglich, 
allerdings setzt das dI/dt vom Triac hier Grenzen. Gewickelte 
Drahtwiderstände ermöglichen kleinere Werte. Und wenn notwendig, kann 
man auch eine kleine Induktivität (nH) in Reihe schalten.

R2 begrenzt den Strom durch den Opto-Triac falls der durch irgendeinen 
Fehler beim Netzspannungsscheitelpunkt fälschlicherweise zündet. Aus 
EMV-Gründen sollte er möglichst klein sein, die untere Grenze ist aber 
durch den Maximalstrom durch den MOC vorgegeben.

R3 nimmt Leckströme vom Opto-Triac auf. Aus EMV-Gründen sollte er 
möglichst groß sein aber die möglichen Leckströme limitieren das.

Der Rest bleibt. Evtl. bau ich noch eine kleine Drossel dazu, das muss 
ich noch weiter evaluieren.

Und zu meiner Ursprünglichen Frage:

Michael B. schrieb:
> Die Widerstände müssen keine Sicherungswiderstände sein.

Diese Widerstände müssen (sollen) sehr wohl Sicherungswiderstände sein. 
Durch Defekte können diese Widerstände an 230V liegen und werden somit 
zu wunderbarer Brandbomben.

Auch hier bin ich schlauer: Z.b. Vishay NFR25 und Yageo FKN100 sind 
passend.

von H. H. (hhinz)


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Michael schrieb:
> Auch hier bin ich schlauer:

Du bist der Anton aus Tirol.

von Michael (bastler2)


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H. H. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Auch hier bin ich schlauer:
>
> Du bist der Anton aus Tirol.

Falls das überheblich klang, war nicht so gemeint: Ich wollte zum 
Ausdruck bringen, dass ich dazu gelernt habe.

Welchen fachlichen Beitrag kannst Du zum Thema leisten?

von Mobile (mobileteser)


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Warum nichts fertiges, dass funktioniert? Ein Beispiel von unzähligen: 
https://at.rs-online.com/web/p/halbleiterrelais/8593169

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