Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Triac absichern Kurzschluss/thermische Überlast


von Thomas Frosch (Gast)


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Hi,

ich habe meine Triacs (BT136 4A 600V) mit einer flinken 1A Feinsicherung 
abgesichert und ähnlich angehängter Schaltung am µC angeschlossen. (Nur 
ohne Snubber und statt 360Ohm mit 390Ohm da ich nichts anderes da hatte)

Als Last habe ich einige Glühbirnen angeschlossen. Teilweise klassische 
Glühbirnen mit 60W und teilweise LED Birnen.

Hin und wieder brennt mal eine der klassischen Glühbirnen durch. Dies 
führte dazu, dass die flinke 1A Sicherung durchgebrannt ist. Jedoch 
erzielte die Feinsicherung nicht den gewünschten Effekt und der Triac 
sowie auch der 390Ohm Widerstand sind durchgebrannt und führten dazu, 
dass die Lampen nicht mehr angingen.

Zuvor hatte ich die Schaltung mit flinken 4A Sicherungen abgesichert. 
Dies führte dazu, dass der Triac so durchgebrannt ist, dass das Licht 
dauerhaft an war.

Ich habe mich nun durch die Datenblätter gekämpft um die richtige 
Sicherungsmethode herauszufinden. Komm aber leider nicht zu einem 
Ergebnis, da ich wohl einige Annahmen treffen muss, die ich nicht 
richtig abschätzen kann.

Wie kann ich die Schaltung richtig absichern, dass die Triacs nicht 
durchbrennen sondern die Sicherung fliegt. Klar wäre es einfach eine 
kleinere Sicherung reinzubasteln und zu sehen, ob es beim nächsten mal 
passt. Ich möchte das aber gerne technisch begründen/berechnen um 
abhängig vom benötigten Stromfluss (Abhängig von verwendeten Lasten) die 
Sicherung so groß wie möglich aber so klein wie nötig auszulegen.

Gibt es eventuell irgendwelche Zusatzschaltungen, die dem Triac parallel 
geschaltet werden, um den Triac vor einem hohen Strom bei einem 
Kurzschluss zu schützen?

Vielen Dank!

von hinz (Gast)


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Entweder ist das Schmelzintegral des Triacs kleiner als das der 
Sicherung, oder die Sicherung hat kein ausreichendes Ausschaltvermögen.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas Frosch schrieb:

> ich habe meine Triacs (BT136 4A 600V) mit einer flinken 1A Feinsicherung
> abgesichert
> Hin und wieder brennt mal eine der klassischen Glühbirnen durch. Dies
> führte dazu, dass die flinke 1A Sicherung durchgebrannt ist. Jedoch
> erzielte die Feinsicherung nicht den gewünschten Effekt und der Triac
> sowie auch der 390Ohm Widerstand sind durchgebrannt

Du brauchst sog. superflinke Sicherungen. Die sind aber derart teuer,
das es billiger ist, den Triac zu tauschen. Für den 360Ohm Widerstand 
solltest Du einen sog. Sicherungswiderstand verwenden.

von hinz (Gast)


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Noch was: MOC304x sind nicht für 230VAC geeignet, da nimmt man MOC306x.

von Thomas Frosch (Gast)


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Wow die superflinken kosten ja um die 2€ pro Stück.

Ist das Schmelzintegral in A²s angegeben? Dieses liegt beim BG136 bei 
3,1 A²s bei t=10ms.

Bei den 2A superflinken Sicherungen bei 0,35A²s

Für meine 1A flinken Sicherungen finde ich kein Datenblatt indem das 
Schmelzintegral oder das Ausschaltvermögen angegeben sind. Wenn ich in 
irgendwelchen Datenblättern von flinken 1A Feinsicherungen 5x20 suche, 
finde ich Werte von 0,2 (Keramikrohr mit Löschmittel) bis 1,6 (Glasrohr 
durchsichtig)

Beide Werte sind unter 3,1 A²s. Also sollte das Schmelzintegral passen 
oder?

Das Ausschaltvermögen reicht von 1500A (Keramikrohr) bis 35A (Glasrohr). 
Was bedeutet das genau? Das wenn ein Strom von >35A fließt sich ein 
Lichtbogen bildet und die Sicherung dann eben doch nicht abschaltet?

Würde das bedeuten, dass es eventuell mit der Keramikrohrvariante 
funktionieren könnte?

Ein Versuch wäre es wert!

von oszi40 (Gast)


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Thomas Frosch schrieb:
> der Triac sowie auch der 390Ohm Widerstand sind durchgebrannt

Ganz allgemein:
1. Mancher Bonddraht ist dünner, als der Deiner Sicherung.
2. Ein 400V-Triac lebt nicht lange bei 230V~ wegen der Spitzen.
3. 4A sind nicht viel je nach Einschaltstrom. Dein 390 Ohm begrenzt das 
zwar, kann aber nach durchlegieren des Triacs sehr heiß werden und 
ausbrennen! Aufbau beachten, Sicherungswiderstand benutzen.
5. Man achte genau auf die Kennbuchstaben der Bauelemente im zugehörigen 
Datenblatt. Manche Kühlkörper sind isoliert und mancher Steuerstrom ist 
anders.

von hinz (Gast)


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Thomas Frosch schrieb:
> Also sollte das Schmelzintegral passen
> oder?

Ja.



> Das Ausschaltvermögen reicht von 1500A (Keramikrohr) bis 35A (Glasrohr).
> Was bedeutet das genau? Das wenn ein Strom von >35A fließt sich ein
> Lichtbogen bildet und die Sicherung dann eben doch nicht abschaltet?

Ja.



> Würde das bedeuten, dass es eventuell mit der Keramikrohrvariante
> funktionieren könnte?

Es geht mehr um die Füllung mit Löschmittel.

von Stefan F. (Gast)


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Thomas Frosch schrieb:
> Das Ausschaltvermögen reicht von 1500A (Keramikrohr) bis 35A (Glasrohr).
> Was bedeutet das genau?

Das Ausschaltvermögen muss an dem maximal möglichen Strom ausgerichtet 
werden, der sich aus den Leitungswiderständen ergibt. 35A sind für 
normale Hausinstallationen zu wenig.

Lichtbögen erlöschen bei Wechselstrom von alleine, deswegen benutzt man 
oft doch die einfachen 2cm Feinsicherungen. Allerdings erlöschen 
Lichtbögen eben nicht schnellt genug, um alle Bauteile zu beschützen.

Sie dienen primär eher dem Brandschutz.

von Manfred (Gast)


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Thomas Frosch schrieb:
> ich habe meine Triacs (BT136 4A 600V) mit einer flinken 1A Feinsicherung 
abgesichert

Du hast hier einen "Sensitive Gate Triac" gewählt. Ein Sensibelchen, was 
in Deiner Anwendung aber garnicht notwendig ist. Gemäß dem 
Philips-Datenblatt von 2001 kann der 25A für 20ms an 50Hz.

Da die Teile nicht die Welt kosten, würde ich auf einen BTA24-800B 
umrüsten, der laut ST-Datenblatt 250 Ampere für eine Halbwelle verträgt.

Auch, wenn es vmtl. nicht ursächlich ist:
oszi40 schrieb:
> Ein 400V-Triac lebt nicht lange bei 230V~ wegen der Spitzen.

Gehe in der Spannung auf deutlich mehr Reserve - wenn überhaupt, beträgt 
der Preisunterschied wenige cent.

Als Hinweis: Beim BTA24 ist die Befestigung isoliert, beim BT136 nicht.

von nachtmix (Gast)


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Thomas Frosch schrieb:
> Wie kann ich die Schaltung richtig absichern, dass die Triacs nicht
> durchbrennen sondern die Sicherung fliegt.

Nimm einen deutlich robusteren Triac oder keine Glühlampen.


oszi40 schrieb:
> 3. 4A sind nicht viel je nach Einschaltstrom.

Das Ableben des Triac liegt i.d.R. nicht am Einschaltstrom der Lampe, 
sondern an dem Lichtbogen, der sich beim Durchbrennen des Glühdrahts in 
der Lampe ausbilden kann.
Dieser Lichtbogen wandert von der Bruchstelle des Wolframdrahtes sehr 
schnell bis zu den  Anschlußdrähten und stellt dort mit seiner 
Brennspannung von vlt. 20V nahezu einen Kurzschluß dar.

von Thomas (Gast)


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Ich denke (aus Erfahrung), dass ein 4A Triac zu dünn ist. Der Glühfaden 
macht beim Kaputgehen u.U. nen Kurzschluss. Bei jedem Einschalte ist der 
Glühfaden kalt und niederohmig. Besser ein 8A (BT137) oder mehr.
Warum so knapp?

von oszi40 (Gast)


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nachtmix schrieb:
> Dieser Lichtbogen wandert von der Bruchstelle des Wolframdrahtes sehr
> schnell bis zu den  Anschlußdrähten und stellt dort mit seiner
> Brennspannung von vlt. 20V nahezu einen Kurzschluß dar.

Er hat 390 Ohm davor, die diesen Strom verheizen sollten?

Welche Spannungsspitzen noch im Spiel waren, wissen wir nicht. 230V 
+10%*1,4= 368,2V OHNE böse Spannungsspitzen. Ein Triac 400V ist heute zu 
knapp gewählt.

von Stefan F. (Gast)


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In dem Moment, wo der Kurzschluss in der Glühlampe (wodurch auch immer) 
unterbrochen wird, kann ein hoher Spannungsimpuls in diversen 
Induktivitäten  (auch in den Kabeln selbst) entstehen.

Wolfgangs Vorschlag wird die Kaputt-geht rate deutlich verringern. Den 
Rest kannst du unter "Shit Happens" verbuchen. Irgendwelche 
Schutz-Schaltungen die gegen alle Eventualitäten helfen werden auf jeden 
Fall unverhältmismäßig teuer.

Ein Triac mit mehr Impuls-Belastbarkeit und höherer Spannung wird schon 
viel bringen. Den MOC würde bei der Gelegenheit auch gleich durch ein 
800V Modell ersetzen, sonst wird der dein nächster Schwachpunkt.

von Manfred (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Er hat 390 Ohm davor, die diesen Strom verheizen sollten?

Was an der Standardschaltung hast Du nicht verstanden?

Die 390 Ohm begrenzen den Gatestrom. Dieser kann nur ein paar ms 
fließen, sobad der Triac gezündet hat, ist dort keine Spannung mehr. Ein 
MOC30x3 Nullspannungsschalter wird spätestens oberhalb 20 Volt nicht 
mehr zünden, damit treten keine kritischen Leistungen auf.

Wenn der Triac mit einer Unterbrechung stirbt, bleibt Spannung stehen, 
der Widerstand wird mit erheblich zuviel Leistung überfahren und wird 
hoffentlich hochohmig. Wird er es nicht, fliegt als nächstes der MOC30xx 
wegen Überstrom weg.

Harald schrieb nicht ohne Grund:
Harald W. schrieb:
> Sicherungswiderstand verwenden

Stefanus F. schrieb:
> Wolfgangs Vorschlag wird die Kaputt-geht rate deutlich verringern.

Welcher Wolfgang?

von Stefan F. (Gast)


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Manfred schrieb:
> Welcher Wolfgang?

Ich meine Dich Wolfgang ... äääh ... Manfred. Jetzt hab ich's.

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