Hallo liebe Community, Ich möchte eine Spannungsbegrenzung für eine 350V Wechselspannung bauen. Nach gewissen Recherchen bin ich zu der Thyristor Crowbar gekommen. Nun habe ich diese aufgebaut doch leider funktioniert sie nicht. Ich habe dann mit den Widerstands werten experimentiert, konnte aber den Thyristor nicht zum Zünden bringen. Die Spannungsquelle ist ein Ac Generator, der im Leerlauf gut 600-800V Produzieren kann. Im extrem Fall sogar bis 1kV. Der Strom liegt im mA Bereich und er ist auch nahezu Kurzschlussfest. Ein Problem stellt sich in der unterschiedlichen Halbwellen Nutzung dar. Der Rest meiner Schaltung verwendet lediglich die positive Halbwelle so das die negative immer im Leerlauf ist. Die Präzision der Crowbar ist nicht so wichtig. Ob meine Elektronik nun 300V oder 400V abbekommt macht nichts. Für ein paar Tipps bin ich gerne offen. Die Schaltung darf auch komplizierter werden muss sich aber von den 350 V speisen. Als Thyristor kommt dieser zum Einsatz. http://de.farnell.com/littelfuse/s8055r/thyristor-800v-55a-to-220/dp/1827709 Gruß Ronny
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Hallo, wieviel Volt liegen an der Schaltung im Normalfall an? Bei 350V würden durch R14/R5 bereits 12,5mA fliessen. Ist die Quelle so stark belastbar? Simuliere die Schaltung doch mal in LTSpice. Gruß Otto
Die Schaltung oben funktioniert ja leider nicht. Die Verlustleistung über den Spannungsteiler ist leider tatsächlich recht groß. Doch der Strom reicht nicht aus um den Thyristor zu Zünden. Ich habe vermute man könnte einen Transistor hinter die ZDiode schalten um den Strom zu verstärken aller dings bin ich mir nicht sicher ob das dann funktioniert.
@Ronny H. (ronny003) >Ich möchte eine Spannungsbegrenzung für eine 350V Wechselspannung bauen. Auf welche Art? >Nach gewissen Recherchen bin ich zu der Thyristor Crowbar gekommen. Der macht einen harten Kurzschluss, der erst im nächsten Stromnulldurchgang verlischt. Willst du das? Dafür brauchst du einen DIAC, den seh ich nirgendwo. >Die Spannungsquelle ist ein Ac Generator, der im Leerlauf gut 600-800V >Produzieren kann. Im extrem Fall sogar bis 1kV. Der Strom liegt im mA >Bereich und er ist auch nahezu Kurzschlussfest. Wäre ein Varistor oder eine bidirektionale Z-Diode bzw. Supperessordiode da nicht besser? Damit begrenzt du sehr einfach auf eine maximale Spannung ohne harten Kurzschluss. >Die Präzision der Crowbar ist nicht so wichtig. Ob meine Elektronik nun >300V oder 400V abbekommt macht nichts.
Der Kurzschluss ist schon in Ordnung. Wenn die Spannung auf den Wert angestiegen ist habe alles was ich brauche. Ich werde mich aber mal zu dem DIAC belesen. Da ich gerade nicht weiß was das ist.
Ronny H. schrieb: > Da ich gerade nicht weiß was das ist. Eine Zweiweg-Schaltdiode. Im Gegensatz zu einer bipolaren Z-Diode (wie sie beispielsweise als TVS-Diode gern benutzt wird), hat ein Diac Durchbruchsverhalten: bei Überschreiten der Triggerspannung bricht die Klemmenspannung auch bei gleichbleibendem Strom auf einen deutlich geringeren Wert zusammen. Die unipolare Version des Diac heißt Vierschichtdiode. Die würde für einen Thyristor genügen (Diac ist zum Ansteuern von Triacs erforderlich), allerdings haben die sich kaum als eigenes Produkt je etablieren können.
Man braucht keinen DIAC, aber ein hochohmigerer Spannungsteiler wäre gut, liefert dann aber nicht genug Strom um den Thyristor zu zünden. Wie viel Zündstrom braucht deiner denn, hast du mal ins Datenblatt geguckt? Man kann natürlich den Zündstrom mit einem Transistor verstärken. In einfachen Schaltungen muss der allerdings dauerhaft Zündstrom x 300V aushalten können, daher können pfiffigere Schaltungen besser sein. Für die wäre es einfacher, wenn man eine niedrigere Spannung von so 5 bis 25V bezogen auf Kathode des Thyristors zur Verfügung hätte. Hast du so eine?
Ohje, warum auf so ein ach so exotisches Bauteil wie eine DIAC verzichten, damit die Schaltung ja aufwändig wird. Mit DIAC ist es eine 08/15 Thyristoransteuerung mit Spannnugsteiler, kleinem Puffer-C und DIAC. Wäre aber zu einfach, was? 186406 bei Conrad, 52 Cent.
Ronny H. schrieb: > Ein Problem stellt sich in der unterschiedlichen Halbwellen Nutzung dar. > Der Rest meiner Schaltung verwendet lediglich die positive Halbwelle so > das die negative immer im Leerlauf ist. Nein! Durch den Brückengleichrichter im Eingang würden beide Halbwellen begrenzt werden, wenn es funktionierte. Jörg Wunsch schrieb: > (Diac ist zum Ansteuern von Triacs > erforderlich), allerdings haben die sich kaum als eigenes Produkt > je etablieren können. Kann man durch Z-Diode u. Thyristor nachbilden, die hat man eher in der Bastelkiste als einen Diac.
WENN selbst der Kurzschlußstrom der Spannungsquelle nur wenige mA beträgt, wird nie im Leben der nötige Haltestrom für den Thyristor erreicht, d.h. nur für den Augenblick, wo er einen Zündimpuls erhält leitet er ganz kurz sperrt dann aber wieder sofort. Wenn man Glück hat 'sieht' man auf einem Oszi einen kurzen Spike aber mehr auch nicht. Um die Spannung zu begrenzen würde ich auch, wie schon vorgeschlagen, TVS-Dioden einsetzen, oder wenn es denn wirklich kurzgeschlossen werden soll, würde ich es mal mit einem MOSFET versuchen, dessen Gate Spannung via DIAC auf einen kleinen Speicher-Kondensator und einem Bleeding-Resistor parallel zum Gate-Source-Anschluß gegeben wird. Der Kondensator, sofern denn überhaupt notwendig da die Gate-Kapazität evtl. schon genug sein kann, dient dazu den MOSFET für einen längeren Zeitraum leitend zu schalten und der parallel dazu gelegte 'Bleeding-Resistor' um die Gate-Charge wieder zu entladen. Bei geschickter Bauteilwahl kann dann der Kurzschluß nur für eine Halbwelle funktionieren, oder eben für (annähernd beliebig) viele. Ist sicherlich nicht die präziseste Art der Ansteuerung aber wäre zumindest ein Denkansatz, den man verfeinern kann.
Jörg Wunsch schrieb: > Die unipolare Version des Diac heißt Vierschichtdiode. Die würde > für einen Thyristor genügen (Diac ist zum Ansteuern von Triacs > erforderlich), allerdings haben die sich kaum als eigenes Produkt > je etablieren können. Nun, die Fa. Intermetall hatte damals ein ganzes Sortiment davon. Aber da es ja obige Fa. schon mehrere Jahrzehnte lang nicht mehr gibt, sind die Vierschichtdioden mitgestorben. Eigentlich schade, denn die gab es auch mit deutlich kleineren Durchbruchspannungen als die von Diacs. Gruss Harald
Wenn Ihr mich fragt, dann ist die Freude nur kurz, wenn der Tyristor zündet. Wenn der Rauch sich verzogen hat, wirst Du feststellen, daß irgend ein Teil zu schwächlich war wenn der Strom nicht begrenzt wird. Einfacher wäre eine ohmsche Last in Form einer Heizwendel od. Glühlampe.
Schau Dir doch mal die Schaltung eines 08/15 Phasenschneiders an. Die benutzen deinen Diac fürs definierte Durchschalten. Ich glaube die stehen so auf 33V. Ein Spannungsteiler, der diese Tatsache berücksichtigt ... Und natürlich ein Triac.
Kommt doch endlich von den Thyristoren und den TRIACs weg!!! Deren Halteströme belaufen sich häufig auf mehrere zehn Milliampere. Ronny gab bereits im ersten Post folgendes an: "Der Strom liegt im mA Bereich und er ist auch nahezu Kurzschlussfest." Darunter verstehe ich nicht mehrere hundert(!) Milliampere aber vielleicht sieht das Ronny anders ...?! Deshalb liegt die Vermutung nah, dass der max. mögliche Strom der Spannungsquelle kleiner ist als der min. notwendige Haltestrom des Thristors/TRIACs der evtl. zum Einsatz kommt oder kommen würde. Darum funktioniert vmtl. auch sein bisheriger Aufbau nicht. Leider hat er den genauen Wert des max. Ausgangsstromes nicht mit angegeben. Entweder weil er ihn nicht kennt oder noch nicht gemessen hat. Das sollte Ronny allerdings schnellstens nachholen, sonst raufen wir uns hier nur unnötig die Haare aus. Mit konkreten Angaben kann man dann auch konkrete Antworten geben.
Leider kann ich im Moment keine genaueren Angaben zu dem Generator geben. Aber die Spule besteht aus ca 4500 Windungen 0,18mm Cu Draht. Der Kern ist natürlich Aus Metallplatten und der Rotor besteht aus 2 Magneten. Ich versuche in der Woche das ganze mal in die Drehmaschiene einzuspannen und dann kann ich die Leistung mal messen. Ich gehe aber mal davon aus das die Leerlaufspannung bei ca 400V liegt und der Kurzschlussstrom bei ca 100mA. Das sind jetzt aber nur grobe schätzungen. Allerdings ist ein Diac und ein Triac ja eigentlich nicht notwendig, da ich nach dem Gleichrichter ja eh Gleichspannung habe. Ich könnte doch einen hochomigeren Spannungsteiler verwenden und dann wie gehabt duch eine ZDiode einen Transistor oder Fet schalten, der dann den Zündstrom des Triacs bereitstellt. Wie in etwa die zweite Schaltung auf der Seite http://axotron.se/index_en.php?page=26
Wieso sollte ein hoher Haltestrom ein Problem sein? Willst Du einen "selbstrückstellenden" Crowbar haben? Ich habe die Teile bisher immer in Verbindung mit einer Schmelzsicherung gesehen. Diese drückt den Strom relativ sicher auf 0 Ampere. Das entspricht ja auch einer gewissen Logik. Hochspannung an einer Stelle, wo sie nicht hingehört, muss beseitigt werden und nicht unterdrückt. Dabei ist es unwichtig, ob die Gefahr für Zweibeiner oder 16-Füßer besteht.
Wir wissen (immer noch) nicht genau, was der Fragesteller tun will. Aber vielleicht ist der gute alte Gasableiter auch eine Idee. Conrad 502265 Gibt's woanders bestimmt auch (preiswerter), evt. den englischen Begriff "surge arrester" benutzen (digikey 495-4271-ND) Gruss
Ronny H. schrieb: > Leider kann ich im Moment keine genaueren Angaben zu dem Generator > geben. > > Aber die Spule besteht aus ca 4500 Windungen 0,18mm Cu Draht. Der Kern > ist natürlich Aus Metallplatten und der Rotor besteht aus 2 Magneten. > Ich versuche in der Woche das ganze mal in die Drehmaschiene > einzuspannen und dann kann ich die Leistung mal messen. Ich gehe aber > mal davon aus das die Leerlaufspannung bei ca 400V liegt und der > Kurzschlussstrom bei ca 100mA. > Das sind jetzt aber nur grobe schätzungen. Du brauchst nicht die Leistung zu messen, sondern nur den (Gleichstrom-)Innenwiderstand. Bei 4500 Wdg. und 0,18mmCu-Draht wird dieser nicht ganz unerheblich sein, meiner Einschätzung nach könnte er sich durchaus schon im Kiloohm-Bereich bewegen. Bei gegebener Quellspannung ohne Belastung kannst Du dann den max. mögl. Kurzschlußstrom berechnen (I=U/R). > Allerdings ist ein Diac und ein Triac ja eigentlich nicht notwendig, da > ich nach dem Gleichrichter ja eh Gleichspannung habe. Der TRIAC wäre nicht wirklich notwendig - ein Thyristor (mit DIAC) würde hier reichen. Nach dem Gleichrichter hast Du lediglich eine pulsierende(!) Gleichspannung, sie 'bewegt' sich ja zwischen 0V und dem Scheitelwert. Ohne 'Energiespeicher' (Kondensator/Elko) hast Du also noch keine richtige Gleichspannung. Damit würde sich ein Thyristor-Crowbar spätestens zu jeder Null-Volt-Annäherung sperren - präziser gesagt, wenn der Haltstrom unterschritten wird, bzw. wenn der nötige Gate-Strom zum Zünden nicht mehr bereit gestellt werden kann. > Ich könnte doch einen hochomigeren Spannungsteiler verwenden und dann > wie gehabt duch eine ZDiode einen Transistor oder Fet schalten, der dann > den Zündstrom des Triacs bereitstellt. > > Wie in etwa die zweite Schaltung auf der Seite > http://axotron.se/index_en.php?page=26 Die Schaltung an sich ist okay, Du hast aber immer noch nicht angegeben auf was es Dir wirklich ankommt. In Deinem ersten Post hast Du was von Spannungsbegrenzung(!) geschrieben und nach eigenen Recherchen einen Crow-Bar gefunden, welcher aber nicht zum Begrenzen, sondern zum Abschalten(!) der Ausgangsspannung (üblicherweise) in Vbdg. mit dem Schmelzen einer Sicherung zum Einsatz kommt - wie "Amateur" auch schon richtig angegeben hat. => Für eine Spannungsbegrenzung reicht eine Power-Z-Diode (wie auch immer realisiert) in Vbdg. mit einem entsprechend dimensionierten Arbeitswiderstand. => Für die komplette Abschaltung der Ausgangsspannung in Vbdg. mit einer dann durchzuschmelzenden Sicherung beim ersten Auftreten einer Überspannung wäre tatsächlich die Crow-Bar die bessere Lösung. Sooooo, please make up your mind.
Als erstes möchte ich mich für eure Bemühungen bedanken. Wie ich schon geschrieben habe ist mit dem erreichen der maximalen Spannung alles passiert was passieren muss. Deshalb ist es mir eigentlich egal ob die Spannung komplett vernichtet wird oder einfach nur begrenzt wird. Für mich sah die Crowbar halt relativ simpel aus und deshalb hatte mich dafür entschieden. Dafür spricht ja auch die pulsierenden Gleichspannung. Da der Thyristor dann immer im Nulldurchgang sperren würde. Power-Z-Diode war ja eine ZDiode Transistor Kombi. Dazu werde ich mich gleich mal belesen. Welches System ist denn einfacher und sichere. Eine Schmelz Sicherung gibt es nicht da die nächste Halbwelle wieder verwendet werden soll. Ich will also keine endgültige Abschaltung des Systems es sollen nur die Wellen mit Überspannung begrenzt/eliminiert werden.
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