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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
01.06.2020,
14:54
(editiert von Sel
am 01.06.2020 um 17:40)
 

Phasenanschnitt bei dicken Strömen (Elektronik)

Habe etwas "überdimensionierte" Trafos, die ich gerne steuern möchte. Habe zwar noch keine sinnvolle Anwendung für sowas, aber mich reizt es das zu bauen. Falls die Sache funktioniert, dann stehen die Riesenteile eben nur rum... Ist auch ok. Aber ich habe bissel was an Erfahrung gewonnen.

Der eine Trafo hat 750VA, der andere Trafo 600VA. Beide Trafos sind mit LL-Kernblechen aufgebaut. Primärseitig diese Trafos zu steuern mittels Phasenanschnitt ist ja nicht das Problem. Dafür wirds echt schwer die netzseitigen Störungen sicher abzufangen, zumal bei wechselnden Lasten am Trafo. Und die Sache hängt eben an der Netzspannung, das will ich zum Rumbasteln nicht unbedingt haben. Sekundärseitig bietet sich nun eine Triac- oder Thyristorsteuerung an. Hier sind jedoch ordentliche Ströme zu meistern. Ein Trafo wartet sekundärseitig mit 48V/16A auf, der andere Trafo mit 12V/50A. Und das sind schon Hausnummern. Die Störungen ins Netz durch den Phasenanschnitt lassen sich sekundärseitig besser beherrschen, der Trafo davor schluckt schon ordentlich was weg.

Da ich Wechselstrom steuere bietet sich die Triaclösung an. Aber da findet sich nichts in meiner Bastelkiste. Ich habe jedoch Thyristoren und IGBTs in der Leistungsklasse. Entweder dann zwei Thyristoren antiparallel schalten oder vorher mit einem Brückengleichrichter arbeiten (beim IGBT).

Hier meine Fragen:
Bei niedrigen Spannungen sind Thyristoren besser geeignet als IGBT (Spannungsabfall)?
Wie berechne/schätze ich sinnvollerweise die notwendige Größe der Kühlung? Das Datenblatt ist da schwer zu verstehen für mich. Beim Thyristor hilft die Seite 6 im Datenblatt gut weiter.
Gibts irgendwo fertige Schaltungen für solche Sachen, die ich als Einstig nutzen kann? Vielleicht Vorregler für Powernetzteile?
Haben Phasenanschnittschaltungen irgendwelche Nachteile gegenüber Phasenabschnittschaltungen?

Datenblätter:
IGBT https://datasheetspdf.com/datasheet/BSM75GB120DN2.html
Thyristor https://www.datasheets360.com/part/detail/tt142n14kof/3515062322608368533/

Wo kann ich mich dafür einlesen? Und bitte in Deutsch wenns möglich ist.

LG Sel

$Gast$

01.06.2020,
18:00

@ Sel

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Habe etwas "überdimensionierte" Trafos, die ich gerne steuern möchte. Habe
» zwar noch keine sinnvolle Anwendung für sowas, aber mich reizt es das zu
» bauen. Falls die Sache funktioniert, dann stehen die Riesenteile eben nur
» rum... Ist auch ok. Aber ich habe bissel was an Erfahrung gewonnen.
»
» Der eine Trafo hat 750VA, der andere Trafo 600VA. Beide Trafos sind mit


Etliche richtige Brummer da, die primärseitig mit einem Stelltrafo geregelt werden. So wurde das mal zig Tausendfach praktiziert, als Leistungselektronik noch nicht "geboren" war.
Funktioniert bestens.

Könnte man auch ins Auge fassen.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
01.06.2020,
20:03
(editiert von Sel
am 01.06.2020 um 20:08)


@ $Gast$

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» » Habe etwas "überdimensionierte" Trafos, die ich gerne steuern möchte.
» » Der eine Trafo hat 750VA, der andere Trafo 600VA.
»
» Etliche richtige Brummer da, die primärseitig mit einem Stelltrafo
» geregelt werden. So wurde das mal zig Tausendfach praktiziert, als
» Leistungselektronik noch nicht "geboren" war.
» Funktioniert bestens.
»
» Könnte man auch ins Auge fassen.

Das weiß ich. ;-)
Jedoch möchte ich noch was lernen. Und da bietet sich mal bissel Leistungselektronik ganz gut an. Zumal ich solch Zeugs seit geraumer Zeit hier rumliegen habe...
Wie schon geschrieben, mir fällt keine Anwendung ein dazu. Ich brauchs eigentlich nicht. Mir gehts wirklich nur um den Spaß an der Freude und dem Lernen.

LG Sel

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
01.06.2020,
21:52

@ Sel

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Habe etwas "überdimensionierte" Trafos, die ich gerne steuern möchte. Habe
» zwar noch keine sinnvolle Anwendung für sowas, aber mich reizt es das zu
» bauen. Falls die Sache funktioniert, dann stehen die Riesenteile eben nur
» rum... Ist auch ok. Aber ich habe bissel was an Erfahrung gewonnen.
»
» Der eine Trafo hat 750VA, der andere Trafo 600VA. Beide Trafos sind mit
» LL-Kernblechen aufgebaut. Primärseitig diese Trafos zu steuern mittels
» Phasenanschnitt ist ja nicht das Problem. Dafür wirds echt schwer die
» netzseitigen Störungen sicher abzufangen, zumal bei wechselnden Lasten am
» Trafo. Und die Sache hängt eben an der Netzspannung, das will ich zum
» Rumbasteln nicht unbedingt haben. Sekundärseitig bietet sich nun eine
» Triac- oder Thyristorsteuerung an. Hier sind jedoch ordentliche Ströme zu
» meistern. Ein Trafo wartet sekundärseitig mit 48V/16A auf, der andere Trafo
» mit 12V/50A. Und das sind schon Hausnummern. Die Störungen ins Netz durch
» den Phasenanschnitt lassen sich sekundärseitig besser beherrschen, der
» Trafo davor schluckt schon ordentlich was weg.
»
» Da ich Wechselstrom steuere bietet sich die Triaclösung an. Aber da findet
» sich nichts in meiner Bastelkiste. Ich habe jedoch Thyristoren und IGBTs in
» der Leistungsklasse. Entweder dann zwei Thyristoren antiparallel schalten
» oder vorher mit einem Brückengleichrichter arbeiten (beim IGBT).
»
» Hier meine Fragen:
» Bei niedrigen Spannungen sind Thyristoren besser geeignet als IGBT
» (Spannungsabfall)?
» Wie berechne/schätze ich sinnvollerweise die notwendige Größe der Kühlung?
» Das Datenblatt ist da schwer zu verstehen für mich. Beim Thyristor hilft
» die Seite 6 im Datenblatt gut weiter.
» Gibts irgendwo fertige Schaltungen für solche Sachen, die ich als Einstig
» nutzen kann? Vielleicht Vorregler für Powernetzteile?
» Haben Phasenanschnittschaltungen irgendwelche Nachteile gegenüber
» Phasenabschnittschaltungen?
»
» Datenblätter:
» IGBT https://datasheetspdf.com/datasheet/BSM75GB120DN2.html
» Thyristor
» https://www.datasheets360.com/part/detail/tt142n14kof/3515062322608368533/
»
» Wo kann ich mich dafür einlesen? Und bitte in Deutsch wenns möglich ist.
»
» LG Sel

Ich weiß jetzt nicht genau, ob das an Deiner Idee vorbei geht, aber ich würde da primärseitig einen Trafodimmer einsetzen.



Diese Schaltung habe ich schon gebaut und sie funktioniert prima, was die Störungen angeht, weiß ich jetzt nicht, ob das wirklich so schwer ist, die 'rauszufiltern. Und günstiger ist die Schaltung auch, keine Ahnung was ein Triac mit 70A und so kostet.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

BataillonDAmour(R)

E-Mail

02.06.2020,
01:58

@ Sel

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Hier meine Fragen:
» Bei niedrigen Spannungen sind Thyristoren besser geeignet als IGBT
» (Spannungsabfall)?
» Wie berechne/schätze ich sinnvollerweise die notwendige Größe der Kühlung?
» Das Datenblatt ist da schwer zu verstehen für mich. Beim Thyristor hilft
» die Seite 6 im Datenblatt gut weiter.
» Gibts irgendwo fertige Schaltungen für solche Sachen, die ich als Einstig
» nutzen kann? Vielleicht Vorregler für Powernetzteile?
» Haben Phasenanschnittschaltungen irgendwelche Nachteile gegenüber
» Phasenabschnittschaltungen?
»
» Datenblätter:
» IGBT https://datasheetspdf.com/datasheet/BSM75GB120DN2.html
» Thyristor
» https://www.datasheets360.com/part/detail/tt142n14kof/3515062322608368533/
»
» Wo kann ich mich dafür einlesen? Und bitte in Deutsch wenns möglich ist.

Hallo,
dein IGBT ist äußerst ungünstig für deine Anwendung. In dem Modul steckt ein uralter planarer 1200V INFINEON IGBT der 2. Generation. Der IGBT hat eine für heutige Verhältnisse gigantische Durchlassspannung. Schon damals hätte man mit einem 650V-Chip einiges an Verlustleistung sparen können. Heute würde man einen 650V Trenchstop L5 IGBT empfehlen. Der ist auf niedrigste Durchlassverluste optimiert und Dank der fehlender Kurzschlussfestigkeit bekommst du Faktor 2 geringere Durchlassverluste. Die Verluste sind dann auf Niveau eines Thyristors. Allerdings ist ein Thyristor wesentlich billiger zu produzieren als ein IGBT. Daher wird der bevorzugt, wenn man auf das aktive Ausschalten verzichten kann.
Bei den niedrigen Spannungen sollte man MOSFET-Technologie in Betracht ziehen. Damit lässt sich nochmal Faktor 2 bei der Verlustleistung sparen.

Sinnvollerweise nimmt man Phasenanschnitt bei ohmsch-induktiven Lasten und Phasenabschnitt bei ohmsch-kapazitiven Lasten.

75A IGBT L5:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IKW75N65EL5-DS-v02_01-EN.pdf?fileId=5546d4624b0b249c014b11cd6e4e3acf
Grundlagen:
https://www.semikron.com/de/service-support/applikationshandbuch.html
Berechnung:
https://semisel.semikron.com

Grüße.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
02.06.2020,
10:57

@ matzi682015

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

Hallo Matzi,
warum malst du immer so grässliche Schaltbilder?
Mit den Farben klappt es ja nun, aber die Kurven....
Oder meinst du, der Strom käme da besser durch? :-D



schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
02.06.2020,
16:40
(editiert von schaerer
am 02.06.2020 um 16:41)


@ simi7

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Hallo Matzi,
» warum malst du immer so grässliche Schaltbilder?
» Mit den Farben klappt es ja nun, aber die Kurven....

» Oder meinst du, der Strom käme da besser durch? :-D

»

Das Gegenteil ist der Fall. Ein grosser Anteil des Stromes fliegt aus den Kanten hinaus. :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
02.06.2020,
17:00
(editiert von matzi682015
am 02.06.2020 um 17:07)


@ simi7

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Hallo Matzi,
» warum malst du immer so grässliche Schaltbilder?
» Mit den Farben klappt es ja nun, aber die Kurven....
» Oder meinst du, der Strom käme da besser durch? :-D
»
Kuck mal da simi :-D

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20200602170518.pdf

Habe ich vor ca. 20 Jahren mit OrCad gezeichnet und die Schaltung hat funktioniert

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

ollanner(R)

02.06.2020,
19:46

@ matzi682015

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» Habe ich vor ca. 20 Jahren mit OrCad gezeichnet und die Schaltung hat
» funktioniert

Ich muss mir nun die Augen auswaschen. Der Zeichenstil war vor 20 Jahren schon schlimm.

--
Gruß
Der Ollanner

simi7(R)

D Südbrandenburg,
03.06.2020,
23:52

@ matzi682015

Phasenanschnitt bei dicken Strömen

» » Hallo Matzi,
» » warum malst du immer so grässliche Schaltbilder?
» » Mit den Farben klappt es ja nun, aber die Kurven....
» » Oder meinst du, der Strom käme da besser durch? :-D
» »
» Kuck mal da simi :-D
»
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20200602170518.pdf
»
» Habe ich vor ca. 20 Jahren mit OrCad gezeichnet und die Schaltung hat
» funktioniert

Das ist was anderes.
Das könnte man als Kunstwerk durchgehen lassen.:-D