Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit Arduino TRIAC schalten, der Wechselstrompumpe schaltet


von Waldemar Enns (Gast)


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Hallo wertes Forum,
da mir die Suchfunktion nicht weitergeholfen hat stelle ich mien Frage 
mal in einem neuen Beitrag. Die Idee ist es, mit Hilfe eines Triacs eine 
Wchselstrompumpe (230V 50Hz) zu schalten. die Zündspannung beträgt 5V, 
die aus einem Arduino kommt. Meine Frage lautet nun: Geht das so mit dem 
Schaltplan? Sprich Arduino->Triac->Pumpe im Laststromkreis.

Wenn ja, bzw. wenn nein, wie muss ich die Impulse aus dem Arduino 
schalten? Mit PWM a 50Hz? Ich habe da an eine Phasenanschnittssteuerung 
gedacht. Da ich aber totaler neuling in dem Bereich bin, wollte ich 
gerne wissen, wie ich was genau beschalten muss, damit ich einfach die 
Pumpe mit dem Arduino schalten kann. Bei Recherchen bin ich eben auf 
Triacs als Effizienteste Methode gestoßen. Habt ihr irgendwelche Tipps 
auf Lager? Wie ich den Schaltplan aufbauen muss und wann der Arduino 
eine 5V Flanke zum Triac senden muss?

Vielen Danke im Vorraus.

Mit freundlichen Grüßen,
Waldemar Enns

von holger (Gast)


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>Da ich aber totaler neuling in dem Bereich bin, wollte ich
>gerne wissen, wie ich was genau beschalten muss, damit ich einfach die
>Pumpe mit dem Arduino schalten kann.

Kauf dir ein Relais, oder besser, lass die Finger von 230V
wenn du noch ein paar Jahre leben möchtest.

von Joachim B. (jar)


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wenn dann würde ich opto Triacs wählen S202S02 z.B.
Bei billigen Relaisplatinen fertig für Arduino sind die 
Sicherheitsabstände etwas klein.

http://www.sprut.de/electronic/ssr/ssr.htm

von Michael B. (laberkopp)


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Waldemar Enns schrieb:
> Geht das so mit dem Schaltplan?
> Sprich Arduino->Triac->Pumpe im Laststromkreis.

Nein.

Das ist kein Schaltplan.

Aber Überraschung: Du bist nicht der Erste, der mit einem TRIAC eine 
Pumpe schalten will, viele Geschirrspüler machen das:

Beitrag "Umschlüsselung und Bezugsquelle für SMD Bauteile (TRIAC und Transistor)"

Hält halt nicht so lange, bei Überspannung oder Kurzschluss in der 
Pumpe.

Wenn dein Arduino nicht mit der 230V~ Netzspannung verbunden sein soll, 
braucht es zwischen TRIAC und Arduino wohl noch einen Isolator, man 
nimmt Optokoppler. Dann nennt man den TRIAC mit Optokoppler SSR solid 
state relais. Gibt es fertig, kann man aber auch selber bauen.

Schaltplan, nun ja, da geb ich mir mal genau sov iel Mühe wie du dir:

Netzteil->Arduino->Optokoppler->Triac->Überspannungsschutz->Pumpe

Es gibt ungefähr 1 Mio Beispiele im Netz. Für 230V~ sollte man einen 
250V~ VDR als Überspannungsschutz benutzen der bei 595V begrenzt und 
einen 600V TRIAC und 600V Optkoppler.

Und Phasenanschnitt, also Dimmen, funktioniert bei den meisten Pumpen 
nicht. Entweder an oder aus.

von Waldemar Enns (Gast)


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Okay vielen Dank für die Antworten.

Habs heute mal ausprobiert und einfach konstante 8V ans Gate vom Triac 
(BT139600E) angeschlossen. An M1 / M2 dann die 230V~ Pumpe die am Netz 
hing. Hat alles funktioniert. Werde aber auf einen Oktokoppler 
zurückgreifen und natürlich den Überspannungsschutz. Meine Frage: Wenn 
ich jetzt mit dem Arduino, solange die Pumpe laufen soll, einfach 5V ans 
Gate schicke und erst dann 0V gebe, wenn die Pumpe aus sein soll. Geht 
das in Ordnung? Oder sollte ich ein PWM Signal ausgeben (ans Gate vom 
Triac) ?

Danke im Vorraus.

Mit freundlichen Grüßen,
Waldemar Enns

von Michael B. (laberkopp)


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Wenn du 5V (oder 8V) ans Gate legst, geht der TRIAC kaputt.
Man braucht mindestens noch einen Vorwiderstand passend zum minimalen 
Triggerstrom bzw. maximalen Gatestrom, den du NATÜRLICH vergessen hast 
zu erwähnen.

Ausserdem sollte man stark auf den Quadranten achten, in einem (am TRIAC 
negative Spannung und am Gate positive) zündet der TRIAC schwer oder gar 
nicht. Also besser am Gate immer eine negative Spannung (in Bezug auf 
MT1) anlegen.

Wenn du den Strom hast, kannst du ihn dauernd ins Gate fliessen lassen. 
Kluge Schaltungen mit Kondensatornetzteil sparen Strom (und kommen damit 
mit kleinerem Kondenstaor aus) in dem sie nur einen kurzen Zündimpuls 
zur richtigen Zeit loslassen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Waldemar Enns schrieb:
> Meine Frage: Wenn ich jetzt mit dem Arduino, solange die Pumpe
> laufen soll, einfach 5V ans Gate schicke und erst dann 0V gebe,
> wenn die Pumpe aus sein soll. Geht das in Ordnung? Oder sollte ich
> ein PWM Signal ausgeben (ans Gate vom Triac) ?

Hänge erstmal ein Optotriac mit Nulldurchgangsdetektor zwischen Arduino 
und das 230V-Netz, z.B. ein MOC3083. Du willst die Pumpe schalten, was 
soll da PWM?

von Michael F. (sharpals)


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Hallo, wenn du keine phasenschnittsteuerung machen willst, dan kauf ein 
halbleiterrelais.

http://www.ebay.de/itm/SainSmart-2-Kanal-5V-Solid-State-Relais-Modul-Board-OMRON-SSR-AVR-DSP-Arduino-/320857380766?hash=item4ab497179e:g:wIYAAOxy4t1SfLUa

oder das hier

http://www.ebay.de/itm/2-St-Solid-State-Halbleiter-Relais-bis-380-Volt-25-Amper-Laststrom-Neu-/142333880598?hash=item2123c2a916:g:9QUAAOSwxCxT54PS

Beim letzteren muß man aber eher 6 - 8V an die leuchdiode anlegen, oder 
einen zusatzwiderstand anbringen, da die 3V zu tief angesetzt sind :-(
Beachtest du das nicht, wirst du feststellen, daß dein motor unsauber 
laufen wird.

Auch ist das relais in wirklichkeit für etwa 8 - 10A vorgesehen ( der 
triac darinn ist niemals für 25A ausgelegt, sondern für 10 - 12A )

Aber beide sind ihren preis wert.

Der vorteil für dich, ist bei dem modulen, daß du keine 230V schaltung 
zusammenbauen mußt , sondern nur sorgen mußt, daß es in einem 
berürungssicheren begäuse montiert wird. Im zweifelsfalle würde ich mit 
dem ergebniss zu einem elektriker gehn und ihm das zeigen. ( Geht meist 
gegen eine spende in die cafekasse ).


Deinen µC setzt du einfach auf high oder low. Meist nehmen die Teile 
etwa 2 - 10mA auf, was ja in den spezifikationen liegt.

Wenn du das letztgenannte modell nimmst, würde ich einen 
treibertransistor nehmen ( welches netzteil willst du nehmen ) .

Das erstere wäre zu bevorzugen, wenn dein motor unterhalb von einem 
ampere liegt. Hier würde ich aber die sicherung wegnehmen und eine 
normale feinsicherung vorsehen, die in einem normalen sicherungshalter 
montiert wird. 
http://de.rs-online.com/web/p/products/1979519/?grossPrice=Y&cm_mmc=DE-PLA-_-google-_-PLA_DE_DE_Sicherungen_And_Automaten_And_Schutzschalter-_-Sicherungshalter&mkwid=sUEX3r5JN_dc|pcrid|94257832279|pkw||pmt||prd|1979519&gclid=CISUqPTevtMCFbEK0wodBTcF0Q

Aber am ende, auf die abstände achten und für absoluten berürungsschutz 
sorgen.

Im datenblatt steht 1,6A für motoren.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Waldemar Enns schrieb:
> Okay vielen Dank für die Antworten.

nutzt aber nichts wenn du nicht liest!

hier wären deine Fragen alle beantwortet worden und du hättest das 
vorige nicht geschrieben.
Beitrag "Re: Mit Arduino TRIAC schalten, der Wechselstrompumpe schaltet"
http://www.sprut.de/electronic/ssr/ssr.htm

von Harald W. (wilhelms)


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Waldemar Enns schrieb:

> Habs heute mal ausprobiert und einfach konstante 8V ans Gate vom Triac
> (BT139600E) angeschlossen.

Und? Lebt er noch?

von Waldemar Enns (Gast)


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Also vielen Dank für die schnellen ANtworten, bin ernstaunt wie schnell 
das hier geht. Jedenfalls: Ja, der Triac lebt noch. Um genauer zu 
werden: Ziel ist es eine Wechselstrompumpe (230V~) mit einem Arduino zu 
schalten. Die Pumpe soll also nicht durchgehend laufen und ja, das mit 
dem SSR (Solid State Releais) habe ich auch gelesen, ich lasse hier 
nichts aus, bis auf ein par Vorwiderstände, aber ich denke das dürfte 
klar sein das ich die verbaue. Es geht mir hier vor allem um die 
Problematik, die Michael Bertrandt geschildert hat. Wenn ich bei 
positiver Gate Spannung eine negative Spannung als last haben soll, und 
bei negativer Gatespannung eine positive Spannung an der Last haben soll 
(ich bin sicher ihr versteht was ich damit meine), wie soll ich die Zeit 
berechnen, zu der ich am Gate die Polung umdrehe? Ist das möglich/nötig? 
Wenn ja, könnte mir das jemand nochmal genauer erklären, wieso und vor 
allem wie ich das machen soll?

Mit freundlichen Grüßen,
Waldemar Enns

von Joachim B. (jar)


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Waldemar Enns schrieb:
> klar sein das ich die verbaue. Es geht mir hier vor allem um die
> Problematik, die Michael Bertrandt geschildert hat. Wenn ich bei
> positiver Gate Spannung eine negative Spannung als last haben soll, und

eine Problematik die du neben der galvanischen Trennung mit Optotriacs 
nicht hast und bei Wahl des Richtigen mit Snubber auch problemlos läuft

NEIN noch mal zeige ich den Link nicht, mir unbegreiflich warum du 
Lösungen ignorierst und immer weiter fragst.

von Harald W. (wilhelms)


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Joachim B. schrieb:

> mir unbegreiflich warum du
> Lösungen ignorierst und immer weiter fragst.

Wenn man lange genug fragt, findet man vielleicht einen Antworter,
der einem genau die Antwort gibt, die man sich wünscht. :-)

von Joachim B. (jar)


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Harald W. schrieb:
> Wenn man lange genug fragt, findet man vielleicht einen Antworter,
> der einem genau die Antwort gibt, die man sich wünscht. :-)

nur das kann es ja noch sein!

Wenn er das braucht und genug Restlebenszeit hat oder nie fertig werden 
muss :)

von Michael B. (laberkopp)


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Waldemar Enns schrieb:
> Wenn ich bei
> positiver Gate Spannung eine negative Spannung als last haben soll, und
> bei negativer Gatespannung eine positive Spannung an der Last haben soll
> (ich bin sicher ihr versteht was ich damit meine), wie soll ich die Zeit
> berechnen, zu der ich am Gate die Polung umdrehe?

Sollst du gar nicht. Immer negative Gate-Ansteuerspannung vermeidet 
Quadrant IV.

von Michael F. (sharpals)


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Gut als reine intresse ist das gut ... aber wenn ich sehe, wie billig 
die halbleiterrelais sind.

Der einsatz der teile bringt doch enorme vorteile, da die schaltung dann 
wirklich getrennt ist von der netzseite und den arduino kann man dann 
mit einem einfachen netzteil betreiben und gut ist.

Und ganz ehrlich, ohne OPTO würde ich einen triac auch nicht an den µC 
hängen. Besonders, da es sie mit nulldurchgangsdetektor gibt, die dann 
die ansteuerung des triacs verinfachen und die netzstörungen minimiert.

Und dafür gibt es wahrlich genügend beispiele im netz ...

Steuere ich den triac direkt an, muß ich den nulldurchgang ja auch noch 
ermitteln und berücksichtigen.

Aber hier mal ein projekt mit einem Pic : 
https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/Mikrocontroller/SLB0587Ersatz.htm

Wenn du die probleme mit den quadranten umgehen willst kannst du auch 
einen Thyristor nehmen und ihn an eine greatzbrücke hängen.

Nur ehrlich, mir wäre der aufwand zu groß.

von Wolfgang (Gast)


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Michael F. schrieb:
> Steuere ich den triac direkt an, muß ich den nulldurchgang ja auch noch
> ermitteln und berücksichtigen.

Warum?
Ein TRIAC schaltet mit DC-Ansteuerung genauso gut durch.

von Michael F. (sharpals)


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weil der triac nicht leistungslos geschaltet wird , es ist praktischer, 
das teil unmittelbar nach dem nulldurchgang, mit einem impuls, zu 
zünden.

Ok wenn er einen treiber verwendet, könnte er das teil auch permanent 
ansteuern.


hier wurde auch schon mal darüber geredet:
http://elektronik-kurs.net/elektronik/triac/

Aber ehrlich, was spricht gegen den verdammten opto.

von Waldemar Enns (Gast)


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Also kann ich ohne bedenken am Triac eine negative Gatespannung anlegen 
und sobald der Arduino das Signal gibt, schaltet der Triac die Pumpe 
ein? SO habe ich es jetzt nämlich verstanden. Weil jetzt aber beides 
vorgeschlagen worden ist nochmal die Frage: SOLL ich denn jetzt den 
Triac mit Impulsen kurz nach dem Nulldurchgang schalten oder kann ich 
auch einfach eine (durchgehende) negative Gatespannung verwenden?

von Michael F. (sharpals)


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mal das datenblatt konsultieren. Nur bitte eine frage, weshalb nutzt du 
nicht einfach den opto ?

Da ist alles drinn, du mußt ihn nur noch an deinen µC koppeln.

von Michael B. (laberkopp)


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Waldemar Enns schrieb:
> SOLL ich denn jetzt den
> Triac mit Impulsen kurz nach dem Nulldurchgang schalten

Es ist nicht nötig, spart aber im Mittel Strom.

> oder kann ich
> auch einfach eine (durchgehende) negative Gatespannung verwenden?

Sicher.

Hier wird die Geschichte mit den Quadranten, der negativen 
Gate-Spannung, erklärt, die Zünden mit einer Impulskette

https://www.renesas.com/en-eu/doc/DocumentServer/023/U16498EE1V1AN00.pdf

von Manfred (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Hier wird die Geschichte mit den Quadranten, der negativen
> Gate-Spannung, erklärt, die Zünden mit einer Impulskette
> https://www.renesas.com/en-eu/doc/DocumentServer/023/U16498EE1V1AN00.pdf

Eine recht interssante Application Note, danke!

von Harald W. (wilhelms)


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Wolfgang schrieb:

>> Steuere ich den triac direkt an, muß ich den nulldurchgang ja auch noch
>> ermitteln und berücksichtigen.
>
> Warum?
> Ein TRIAC schaltet mit DC-Ansteuerung genauso gut durch.

Das erzeugt aber zusätzliche, unnötige Verlustleistung im Triac.

von Waldemar Enns (Gast)


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Also, soweit ich es verstanden habe würde die Schaltung jetzt so 
aussehen:
(SCHALTPLAN LAD ICH SPÄTER HOCH)

Mikrocontroller -> Vorwiderstand -> Optotriac linke Seite

Optotriac rechte Seite -> Triac (NATÜRLICH mit Vorwiderstand (?) ) -> 
Snubber und Last (Pumpe)

Wäre das so richtig?

von Horst (Gast)


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Ja, Vorwiderstand auf jeden Fall!
1 MOhm in jede Leitung, dann kann nichts passieren!

von Cyborg (Gast)


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Waldemar Enns schrieb:
> Wäre das so richtig?

Sobald du deine Versprechen erfüllt hast, kannst du mit einer
Antwort rechnen. Sollte in deinem Gedankengang noch Fehler sein,
wäre eine Antwort ziemlich unsinnig, vielleicht sogar gefährlich.
Das aber auch keiner mal nach der Motorleistung des Motors gefragt
hat. Das ist nämlich nicht ganz unwichtig.
Das mit dem Quadranten und der Verlustleistung dürfte für so
eine Bastelei kaum von Bedeutung sein.
Ich würde auch lieber ein normales Relais nehmen. Elektronische
Relais sind etwas für Fortgeschrittene, vor allem wenn Netzspannung
im Spiel ist.

von dolf (Gast)


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Cyborg schrieb:
> Elektronische
> Relais sind etwas für Fortgeschrittene, vor allem wenn Netzspannung
> im Spiel ist.

ssr hin relais her.
das ssr muß man ja nicht aus einzelteilen zusammenbauen.
gibt´s auch als bauteil.
und der nächste elektriker ist auch nicht all zu weit.
seit es die sharp kleinleistungs ssr nicht mehr gibt (restposten sind 
unbezahlbar geworden) zimmere ich mir das ssr selber zusammen.
dabei sind die mindestabstände besonders zu beachten!

von Michael F. (sharpals)


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Omron baut auch ganz gute teile und so teuer sind die auch nicht, wenn 
ich mir das chinaangebot dazu ansehe...

https://www.ebay.de/p/?iid=302153132727&&&chn=ps

und hier bei RS: http://de.rs-online.com/web/p/halbleiterrelais/3650715/

Das teil scheint dem sharp doch seh nahe zu kommen.

Gibt es als 12 und 5V version.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #4992008 wurde vom Autor gelöscht.
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