Phasenanschnitt

[Thomas F. (Gast)]

Hallo,
ich will eine Phasenanschnittsteuerung simulieren - Schaltung siehe 
Anhang.

Für R1 hab ich ein Poti mit 100kOhm eingesetzt, für C1 einen 50nF 
Kondensator.

DIAC: MKP3V240G
TRIAC: MAC08MT1G

Im Anhang auch die Simulationsergebnisse für die 3 Potieinstellungen 0%, 
50% und 100%.

Warum erreicht man damit nicht den ganzen Bereich (die ganze Halbwelle)?

Der Idealfall wäre ja, dass 0% voll durchgeschalten bedeutet, 50% 
schaltet genau beim Maximalwert des Sinus, also in der Mitte der 
Halbwelle, und 100% schaltet gar nicht. Ich komme da irgendwie nicht 
weiter, habe es auch schon mit einem zusätzlichen Serienwiderstand zum 
Poti versucht, um die 0 Ohm zu verhindern... aber ich komme nie auf eine 
volle Abdeckung der Halbwelle.

Rot... Netzspannung
Blau... Spannung über der Last
Grün: Spannung zwischen DIAC und TRIAC (Zündimpuls)

Danke für die Hilfe!

[Wolfgang (Gast)]

Thomas F. schrieb:
> Warum erreicht man damit nicht den ganzen Bereich (die ganze Halbwelle)?

Die TRIAC (die Triode für AC) kann erst zünden, wenn die DIAC (die Diode 
für AC) die Strom zum Zünden durchlässt, also die Halbwelle eine 
Mindestspannung erreicht hat.
Wenn beim Maximalwert des Potis der Zündimpuls kommt, fängt es an zu 
leiten - nicht früher und nicht später. Wenn der Puls zu früh, also weit 
vor dem Ende der Halbwelle kommt, zündet die TRIAC eben schon weit vorm 
Ende. Dann ist dein Widerstand noch zu klein oder der Kondensator zu 
groß.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Thomas F. schrieb:
> Ich komme da irgendwie nicht weiter, habe es auch schon mit einem
> zusätzlichen Serienwiderstand zum Poti versucht, um die 0 Ohm zu
> verhindern... aber ich komme nie auf eine volle Abdeckung der Halbwelle.

Dann schalte doch mal ein zweites RC-Glied dahinter, dann bekommst du 
einen größeren und stabileren Stellbereich.

[Georg M. (g_m)]

https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenanschnittsteuerung#Grundprinzip

[Wolfgang (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Dann ist dein Widerstand noch zu klein oder der Kondensator zu
> groß.

Sorry, muss natürlich heißen "... Widerstand und/oder Kondensator zu 
klein"

[Thomas F. (Gast)]

Michael M. schrieb:
> Dann schalte doch mal ein zweites RC-Glied dahinter, dann bekommst du
> einen größeren und stabileren Stellbereich.

Das habe ich schon versucht, funktioniert auch nicht.

Siehe Schaltung anbei. Bei 0und 50% siehts ähnlich aus wie früher, bei 
100% zündet es nur einmal, und bei den nächsten Halbwellen nicht mehr, 
siehe Anhang.

Gibt es hier überhaupt eine Lösung, dass man die ganze Halbwelle von 0% 
bis 100% schalten kann? Ich habe auch schon versucht, die Werte sinnvoll 
zu ändern (z.B. kleinere Widerstände, damit sich der Kondensator 
schneller lädt und der DIac schneller leitend wird. Selbst bei einem 
Widerstand von 0Ohm komme ich nicht auf 0%.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Thomas F. schrieb:
> Das habe ich schon versucht, funktioniert auch nicht.

Dann schalte die Last direkt an den Eingang und nutze die 
Phasenanschnittsteuerung als Zweipol.

[Thomas F. (Gast)]

Michael M. schrieb:
> Dann schalte die Last direkt an den Eingang und nutze die
> Phasenanschnittsteuerung als Zweipol.

Das scheint etwas zu helfen, danke!

Ich habe mir jetz nochmals das Datenblatt des DIAC angesehen, der hat 
eine Breakover Voltage von 240V... Sprich egal wie klein der Kondensator 
ist, das Dinge kann auch dann erst zünden, wenn die Netzspannung in der 
Halbwelle die 240V Amplitude überschritten hat... Das erklärt wohl, 
warum ich hier die 100% Durchschaltung (volle Welle durchgeschalten) 
wohl nie erreiche.

Ich müsste einen DIAC einsetzen, der eine kleinere Durchbruchspannung 
hat. Würdet ihr mir hier zustimmen?

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Thomas F. schrieb:
> Ich müsste einen DIAC einsetzen, der eine kleinere Durchbruchspannung
> hat. Würdet ihr mir hier zustimmen?

Der Diac sollte eine Durchbruchspannung von etwa 30V haben. Außerdem: C1 
= 150nF und C2 = 47nF und R3 ca. 4k7

[Thomas F. (Gast)]

OK, das habe ich jetzt geändert, das ist auch nachvollziehbar. Ich habe 
nun den DIAC 1N5759 eingesetzt (Breakover Voltage irgendwo im Bereich 
20V), und nun zündet das Ding sehr viel früher... Das sieht jetzt schon 
ganz gut aus. Schaltung anbei, das Poti habe ich noch auf 250k erhöhen 
müssen. Wenn ich nun bei 0% Potieinstellung simuliere, wird nahezu die 
gesamte Welle durchgelassen (es gibt nur einen ganz kleinen Anschnitt, 
bis die Spannung des Sinus am DIAC die 20V erreicht)

Ein paar Spezialfragen würden mich da noch interessieren, gerichtet an 
die Experten:
1.) Ergebnisse für Potieinstellung 50, 75 und 90% auch anbei. Warum wird 
der Zündwinkel bei 90% Potieinstellung mit jeder Halbwelle größer? Ab 
der dritten Halbwelle wird nichts mehr durchgeschalten, bei den ersten 
beiden schon, wobei bei der ersten am meisten... Sind hier ev die 
Kondensatoren noch zu groß?

2.) Der Zündimpuls (zwischen DIAC und TRIAC ist nun entsprechend klein, 
weil die Breakover Spannung des DIAC sehr klein ist (man sieht in den 
Diagrammen einen ganz kleinen Peak in der grünen Kennlinie). Was genau 
passiert hier, wenn der DIAC leitend wird (bei ca 15-20V)? Warum geht 
der Peak dann schlagartig wieder zurück auf 0, wenn der Triac durch den 
Peak gezündet wird?

[karadur (Gast)]

Was denkst du was passiert wenn der Triac leitet? Wo soll da noch 
Spannung für den Diac herkommen?

[Rentner Ost (Gast)]

Warum braucht man bei dieser einfachen Schaltung einen Simulator? Ein 
Blatt Papier, Taschenrechner, Grundlagen der Aufladung und Entladung des 
Kondensators wiederholt und die Funktion von TRIAC und DIAC nachgelesen. 
Jetzt kann man die Schaltung für verschiedene Zeitpunkte nachrechnen. 
Der Vorteil - Man hat die Schaltung verstanden. Ich hoffe nur, dass die 
Kenntnisse für den Umgang mit der Netzspannung ausreichend vorhanden 
sind.

[Thomas F. (Gast)]

karadur schrieb:
> Was denkst du was passiert wenn der Triac leitet? Wo soll da noch
> Spannung für den Diac herkommen?

Ist klar...

Hat jemand noch eine Erklärung für den Effekt aus Frage 1?

[Rentner Ost (Gast)]

Die Schaltung befindet sich noch nicht im eingeschwungenen Zustand. Die 
Skala der Zeitbasis in den Diagrammen endet bei 30 ms. Das entspricht 
gerade einmal drei Halbwellen der Netzfrequenz.

[Thomas F. (Gast)]

Rentner Ost schrieb:
> Die Schaltung befindet sich noch nicht im eingeschwungenen Zustand. Die
> Skala der Zeitbasis in den Diagrammen endet bei 30 ms. Das entspricht
> gerade einmal drei Halbwellen der Netzfrequenz.

Gute Erklärung, danke!