Phasenanschnitt/Triac-Leistungsregler - max. Peak trimmen

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Phasenanschnitt/Triac-Leistungsregler - max. Peak trimmen

Neuer Beitragvon alptz am Freitag 22. Februar 2008, 23:47

Ich möchte folgende Phasenanschnittsteuerung trimmen auf ein maximales Level zwischen 60% und 100% der möglichen Leistung.
Das heisst, wenn ich am Poti voll aufdrehe, sollte das Trimmpoti die Leistungskurve bei z.B. 80% beenden.

Die folgende Schaltung habe ich schon vielfach gebaut und verwendet. Sie funktioniert bestens.
C1 und L sind Entstörung, C3 und R4 Dämpfung bei induktiver Last, der Rest ist verantwortlich für die Phasenverschiebung und den daraus resultierenden Phasenanschnitt.

Frage:
1. kann ich R2 gegen ein Trimmpoti ersetzen? Welchen Wert?
2. schalte ich in Serie mit P und R2 ein Trimmpoti? Welchen Wert?
3. schalte in parallel mit P ein Trimmpoti? Welchen Wert?

Ich kann das nicht selbst berechnen. Mit einem geschätzen Wert wäre ich bereits zufrieden.

Herzlichen Dank
Martin

-------


Hier die Steuerung als Skizze und mit entsprechenden Werten:
P: 220kΩ
R2: 470Ω
R3: 27Ω
R4: 330Ω
C1: 0.047uF; 600V=
C2: 0.22 uF; 600V=
C3: 0.15 uF; 600V=
L: 64 uH; 5A
Diac D: D30/32V
Triac TIC 246 D: 400 V; 16A; Gate max. 2,5V/50mA
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alptz
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Neuer Beitragvon anders am Samstag 23. Februar 2008, 01:34

Was soll das ?
Die Schaltung ist völlig falsch und unbrauchbar.
Das hatte man dir hier http://forum.electronicwerkstatt.de/php ... 0_bs0.html schon gesagt,
anders
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Neuer Beitragvon gonimax am Samstag 23. Februar 2008, 11:18

Hallo @anders ..ich hab eine ähnliche Schaltung auch schon mal woanders gesehen (find es momentan leider nicht)...

Zitat: "Die Schaltung ist völlig falsch und unbrauchbar."

....nur so aus Interesse - kannst Du mal grob beschreiben, weshalb die Schaltung unbrauchbar ist ? denn die Info's unter der von Dir angegebenen URL ist diesbezüglich ebenfalls nicht sehr aussagekräftig.

Dank voraus
gonimax
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Neuer Beitragvon anders am Samstag 23. Februar 2008, 12:45

Den Triac falschrum einzubauen reicht ja wohl.
Sage niemand, dass wäre ein lässlicher Fehler. Bei Netzspannung enden solche Schlampereien schnell in einer Katastrophe.
anders
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Neuer Beitragvon alptz am Sonntag 24. Februar 2008, 22:42

anders hat geschrieben:Was soll das ?
Die Schaltung ist völlig falsch und unbrauchbar.
Das hatte man dir hier http://forum.electronicwerkstatt.de/php ... 0_bs0.html schon gesagt,


Wer sich die Mühe machen will, an dieser URL nachzulesen, kann feststellen, dass dort nicht wirklich genau gelesen wird.
Leider waren die Antworten unbrauchbar.
Deshalb versuchte ichs in diesem Forum.

Danke @gonimax, der mir etwas Hoffnung in dieser Sache zurück gibt.

Ich bin Laie in Sachen Elektronik, aber habe beschriebene Schaltung mehrfach erfolgreich gebaut. Und auch andere haben nach dieser Schaltung einen Lastenregler zusammengebaut.

Im Net habe ich durchaus andere Beschaltungen gesehen, welche zwischen R3 und dem Diac nochmals einen Kondensator eingesetzt haben, damit dieser nachlädt, sollte die Kapazität von C2 bereits erreicht sein - oder so irgendwie die Erklärung.
siehe z.B.: http://www.elektronik-magazin.de/page/dimmer-19

Den Triac hatte ich in der Praxis nie falsch herum eingebaut. Die Position des Gates ist ja klar, und sonst regelt er ja Wechselstrom.
Das Schaltbild an obiger URL zeigt auch auf, dass die Kondensatoren zum Nullleiter hin gerichtet sind, was bei "meiner" Schaltung ja auch der Fall ist, nur liegt der Verbraucher an einer anderen Position.

Ich vermute nun mal, dass lediglich im Schaltbild das Symbol des Triacs falsch herum gezeichnet ist (Gate auf der falschen Seite). Daraus einfach "falsch und unbrauchbar" abzuleiten, finde ich wenig hilfreich.
Wie nun mehrfach gesagt: In der Praxis kam der Triac richtig zu stehen und die Schaltung wurde in etlichen Reglern erfolgreich umgesetzt.

Jetzt bin ich konsterniert, schlage ich mich in diesem Forum wie in der electronicwerkstatt mit denselben Aussagen herum.
Und niemand hat den Versuch unternommen, auf meine vermeintlich schlichte Frage einzugehen.
Aus den Rückmeldungen heraus vermute ich nun mal, dass diese Frage gar nicht so trivial ist.


Ich werde nun versuchsweise in "meinem" Schaltbild in Serie mit P und R2 ein Trimmpoti des Werts von P schalten. Ich denke, damit sollte sich der Output auf jeden Wert begrenzen lassen.
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Neuer Beitragvon gonimax am Montag 25. Februar 2008, 09:26

Hallo, ich denke auch, dass die Schaltung grundsätzlich funktioniert.

Die Antwort wegen brauchbar, hast Du Dir ja schon selbst gegeben, @alptz ...mit dem Hinweis, dass in der Schaltung das Gate am Triac falsch eingepflegt wurde (ich nehme an, das meinte auch @anders). Deshalb möchte ich auch nicht weiter auf die Bezeichnung (1,2,G) am Triac eingehen, welche abhängig von diversen Herstellern und Gehäusetypen auch unterschiedlich ausfallen können.

Da die Schaltung aber nicht gerade störungsfrei arbeitet, trifft hier die Verbesserung der Schaltung nach

http://www.elektronik-magazin.de/page/dimmer-19

unten zu, also mit zusätzlichem C und R vor dem Gate. Das bestätigt zumindest auch die Thematik dazu, beispielsweise im elektronischen Jahrbuch 1983, falls das jemand hat.

Alles in allem find ich die Phasenanschnittsteuerung aber nicht so günstig, schon wegen der anfallenden Entstörschutzmaßnahmen. Denn günstiger (aber auch etwas aufwendiger) wäre hier die Nullspannungsansteuerung - aber das war hier ja nicht das Thema.

Apropos reichen hier meiner Meinung nach die angegebenen Entstörmassnahmen überhaupt nicht aus. Es sollte mindestens noch eine Kombination von Funkentstörkondensator (bestehend aus 100nF + 2x2,5nF/250V~) mit einer kompensierten Ringkerndrossel (100µH) zum Einsatz kommen (Varianten gibt es auch kommerziell erwerbbar)

Zum eigenlichen Problem - der Einstellbegrenzung:

Hier kann ich nur vermuten, da nicht probiert !

1.) Man könnte die Funktion des Poti P splitten, also statt 220k -> 100k i.V.m. einem beispielsweise zusätzlich in Reihe geschalteten Festwiderstand von 100k, alternativ im Austausch von R2.
2.) Wenn es die erforderliche Durchbruch(zünd)spannung des Diag-Typs erlaubt, könnte auch die Schaltung beibehalten werden, nur ebend mit diesem zusätzlichen Widerstand in Serie zu P.
3.) Der zusätzliche Widerstand könnte auch als Trimmpoti zwischen P und R3 geschaltet werden, mit Abgriff dann an C2. Damit könnte man eventuell einen weicheren Begrenzungspunkt ermitteln.

Prinzipiell kannste es aber doch testen: In nach Deiner (Aussage) FUNKTIONIERENDEN Schaltung ermittelst den Stellwinkel von P wo die gewünschte (Last)Einstellbegrenzung wirken soll. Danach mißt mit einem Ohmmeter die resultierenden Teilwiderstände von P aus, und ersetzt das Poti entsprechend Punkt 1.)

Falls es das nicht war - also Thema verfehlt- dann möge er mir in seiner (hoffentlich) unendlichen Güte verzeihen ;-)
gonimax
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Neuer Beitragvon alptz am Dienstag 26. Februar 2008, 20:32

1983!?! Das Schema ist aus dieser Zeit ((-:
War ein spannendes Projekt im Physikpraktikum. Das Oszilloskop zeigte perfekt die angeschnittene Sinuswelle, auch die Verschiebung des Zündpunkts erfolgte linear.
Mit dem Regler, den ich wiederholt gebaut hatte, "heizte" ich viel: z.B. Baustrahler an Partys gedimmt, Email-Ofen oder Bohrmaschine reguliert usw.
So ein Mist, da dimme ich doch seit 25 Jahren nach diesem veralteten Schema! (-;

Ich hätte ja gerne ein anderes, so auch die Nullspannungsansteuerung, die du erwähnst. (Warum liefert Google unter diesem Suchbegriff nur diesen Thread selbst und sonst nichts?)
Wie gesagt: Ich kann einen Lötkolben halten und verstehe von Elektrik soviel, dass ich andere und mich nicht grille.
Ich bräuchte einen Schaltplan mit allen Werten, bestimmen kann ich sie nicht.
Da ich auf meiner Suche im Netz nichts finden konnte, griff ich halt zum Schema, das ich in den 25 Jahren nicht entsorgt hatte. Sowieso, nachdem ich unter der unten stehender URL praktisch dasselbe gefunden hatte.
Ich hätte wohl besser hier nach einem aktuellen Schema gefragt.

>http://www.elektronik-magazin.de/page/dimmer-19
>also mit zusätzlichem C und R vor dem Gate

Ich sehe nur C1 der obigen Schaltung in Differenz zu "meiner" Schaltung (abgesehen von C3/R4, welche ja zur Dämpfung induktiver Lasten gedacht wären). Welchen Wert müsste C1 denn haben in meinem Falle?

Was du über die Funktentstörung schreibst: Ich verstehe nicht, wie deine genannten Bauteile in das Schema gehören – anstelle oder zusätzlich zur bereits vorhandenen Entstörung mit Drosselspule und Kondensator? Und wie eingefügt?
Oder die kommerzielle Variante: wie hieße das Ding? Da wären alle Bauteile integriert, nehme ich an.

Deine Vorschläge mit der Trimmung des Peaks werde ich ausprobieren. Ganz herzlichen Dank dafür.

Nachfrage zu den Kondensatoren: Ich habe da solche mit 600V= im Regler. Fand ich auch immer krumm. Aber das war ursprünglich wohl eine Ersatzlösung. Sinnig wäre ja schon 250V~, nicht?

>Falls es das nicht war - also Thema verfehlt- dann möge er mir in seiner (hoffentlich) unendlichen Güte verzeihen

Ich bin dir unendlich dankbar für die Antworten.
Gruß Martin
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Dimmer

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 27. Februar 2008, 07:06

Hallo,

nachdem das immer wilder wird, habe ich es auch einmal in der gesamten Länge gelesen, einschließlich der Links.

Was soll den eigentlich gebaut werden?

Ein gemeinsam steuerbares Pack aus mehreren Dimmern, begrenzt auf 80% ?

Bernhard
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Neuer Beitragvon gonimax am Mittwoch 27. Februar 2008, 18:16

Hallo
alptz hat geschrieben:Ich sehe nur C1 der obigen Schaltung in Differenz zu "meiner" Schaltung (abgesehen von C3/R4, welche ja zur Dämpfung induktiver Lasten gedacht wären). Welchen Wert müsste C1 denn haben in meinem Falle?

Ich habe C1 nicht angezeifelt: 47nF gehen i.O., andere Schaltungen nehmen auch 100nF. Dito betreffs Drossel, bei Dir 64µH/5A, bei anderen beispielen 100µH (die Stromstärke muß je nach Last ausgelegt sein)
Betreffs Kondensator meinte ich natürlich den kleinen "Pumper" am Gate des Triacs - Größe = keine Ahnung, denn den eigentlichen Schaltungs-Pool hab ich aufgrund allgemeinen Chaos leider noch nicht finden können, sorry.
Was du über die Funktentstörung schreibst: Ich verstehe nicht, wie deine genannten Bauteile in das Schema gehören – anstelle oder zusätzlich zur bereits vorhandenen Entstörung mit Drosselspule und Kondensator? Und wie eingefügt?
Oder die kommerzielle Variante: wie hieße das Ding? Da wären alle Bauteile integriert, nehme ich an.

Diese Sachen sind optional - haben also mit der Funktionalität Deiner Schaltung nix am Hut. Die zusätzliche Entstörung ist vorallem dann angebracht, wenn die TRIAC-Schaltung event. im Metallgehäuse untergebracht ist, und letzteres dann die Erdkapazität, und damit den über Erde gehenden Störstromanteil erhöht. Die Entstörschaltung wird in diesem Falle zwischen Deiner Schaltung einerseits, und der Last bzw. 230V~ Anschluß andererseits "eingeschliffen".

Nennt sich so ca. Netzspannungsfilter, bestehend aus Funkentstörkondensator und/oder kompensierter Ringkerndrossel etc. und gibt es auch in Kombination in Kaltgerätebuchsen. Diese Kombinationen trifft man auch in manchen (älteren) Staubsaugern, oder auch Kaffemaschinen an.
Wie gesagt, bei Nullspannungs-Zündung, oder Deiner Schaltung im Isolierstoffgehäuse, entfällt dieser Aufwand, würde aber auch nicht schaden - kann Dir aber derzeit nix weiteres dazu sagen (siehe Chaos)

Nachfrage zu den Kondensatoren: Ich habe da solche mit 600V= im Regler. Fand ich auch immer krumm. Aber das war ursprünglich wohl eine Ersatzlösung. Sinnig wäre ja schon 250V~, nicht?

600V= funzen, theoretisch auch 500er, und bei AC dann mindestens 250V und höher. Die C's sollten induktivitätsarm sein, und die kompensierte Drossel für den max. Lastnennstrom ausgelegt sein, was bei den Fertigprodukten gegeben ist.
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Neuer Beitragvon alptz am Mittwoch 27. Februar 2008, 20:14

Lieber gonimax
Herzlichen Dank für die Antworten.

gonimax hat geschrieben:Ich habe C1 nicht angezeifelt: 47nF gehen i.O., andere Schaltungen nehmen auch 100nF. Dito betreffs Drossel, bei Dir 64µH/5A, bei anderen beispielen 100µH (die Stromstärke muß je nach Last ausgelegt sein)


Demnach wäre das Gespann 100nF/100µH das bessere Gespann?
Die beiden Elemente müssen doch aufeinander abgestimmt sein, nicht?


gonimax hat geschrieben:Betreffs Kondensator meinte ich natürlich den kleinen "Pumper" am Gate des Triacs - Größe = keine Ahnung, denn den eigentlichen Schaltungs-Pool hab ich aufgrund allgemeinen Chaos leider noch nicht finden können, sorry.

Ja, klar und schon ok. Überlass das Chaos ruhig seinen Gesetzen. Dieser C hat gemäss erwähnter Beschreibung eine kompensatorische Aufgabe. Meine Schaltung vermisste diesen aber offenbar nicht.


gonimax hat geschrieben:Diese Sachen sind optional - haben also mit der Funktionalität Deiner Schaltung nix am Hut. Die zusätzliche Entstörung ist vorallem dann angebracht, wenn die TRIAC-Schaltung event. im Metallgehäuse untergebracht ist, und letzteres dann die Erdkapazität, und damit den über Erde gehenden Störstromanteil erhöht.
....
Nennt sich so ca. Netzspannungsfilter...


Das ist dumm. Habe ich jetzt doch ein Gehäuse mit Aludeckel gekauft und wollte diesen erden.
Zum Begriff Netzspannungsfilter konnte ich in zwei online-Elektronikshops nichts finden. Wie hieße das Teil sonst noch?


gonimax hat geschrieben:Wie gesagt, bei Nullspannungs-Zündung, oder Deiner Schaltung im Isolierstoffgehäuse, entfällt dieser Aufwand, würde aber auch nicht schaden - kann Dir aber derzeit nix weiteres dazu sagen (siehe Chaos)


Du bist ein Sprachkünstler (-: Zum Begriff "Nullspannungs-Zündung" findet Google heute noch nichts. Ich werde morgen wieder schauen (-;


gonimax hat geschrieben:600V= funzen, theoretisch auch 500er, und bei AC dann mindestens 250V und höher.
...
die kompensierte Drossel für den max. Lastnennstrom ausgelegt sein...


Das habe ich heute auch noch erfahren, siehe nächstes Posting.
Die Drossel kann man mit 5A belasten, sollte reichen für die 500W, nicht.
Dass der Triac 16A hat, ist eigentlich Reserve-Gedanke.
Die Drossel könnte durchaus glühen, der Triac soll aber nicht abfackeln.
(Huii, jetzt sträubt es wohl vielen wieder die Nackenhaare)

Nochmals heissen Dank
Martin
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Was soll den eigentlich gebaut werden?

Neuer Beitragvon alptz am Mittwoch 27. Februar 2008, 20:17

Also, da war ich nun im Elektronik-Fachgeschäft, um mir die Bauteile für einen Prototypen zu besorgen, und konnte feststellen, wie wertvoll doch der direkte zwischenmenschliche Kontakt ist.

Der Fachmann gab mir auch ein paar hilfreiche Antworten bzgl. der Frage nach der Trimmung oder der Kondensatorspezifikation und hatte keine Mühe mit meinem laienhaften Schaltschema.

Kein Zeigen mit dem Finger in der einen oder anderen Art.



> Was soll den eigentlich gebaut werden?

Nachdem sich jetzt doch Einige mit meinem Anliegen beschäftigt hatten, bin ich eine Erklärung, welche meine Absicht besser erschließt, durchaus noch schuldig:

Theaterprojekt > Bühnenbild > Kulissenkörper aus weißem Filtervlies – als Selbstleuchter und Projektionsfläche
Drei Halogenstrahler mit Scheinwerfer-Filterfolie in Rot, Grün und Blau erzeugen im Innern durch additive Farbmischung jede Farbe aus den RGB-Komponenten.
Der geplante 3-fach-Dimmer dient also der Farbmischung im Regenbogenbereich, die Trimmung dem Weißabgleich.

Das die Idee – und nun will ich zum Versuch schreiten...
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Neuer Beitragvon gonimax am Donnerstag 28. Februar 2008, 16:38

Hallo @alptz
Demnach wäre das Gespann 100nF/100µH das bessere Gespann?
Die beiden Elemente müssen doch aufeinander abgestimmt sein, nicht?

Abgestimmt insofern, dass ein gewisser Bereich eingehalten wird. Deine Werte liegen also im Limit, aber keine geringeren Werte. Wichtiger für die Entstörwirkung ist die Wahl des für die Drossel benutzten Kerns, weil es eine Abhängigkeit vom durchflossenen Laststrom gibt. Dabei sind entweder Stabform mit einer Wicklung, oder Ringkern mit 2 Wicklungen (kompensiert) der Ringform mit nur einer Wicklung vorzuziehen.
Zum Begriff Netzspannungsfilter konnte ich in zwei online-Elektronikshops nichts finden. Wie hieße das Teil sonst noch?

Geh mal zu reichelt.de, und gib dort in die Suchzeile den ff. Begriff ein:
Netzfilter
Ist nicht viel, was da geboten wird, ansonsten müßte ich Dir das Innenleben posten, damit der Aufbau klar wird. Apropos, betreffs Suchbegriffe: es lohnt etwas Variation, um zum gewissen Erfolg zu kommen, denn spezielle Bezeichnungen weichen nicht selten voneinander ab.
Die Drossel kann man mit 5A belasten, sollte reichen für die 500W, nicht.

Ja, reicht - für eventuelles Wärmeaufkommen sollte sie dennoch in etwas Abstand zu den anderen Bauellementen angeordnet werden, aber das habe ich nicht untersucht - vielleicht wird sie nur unmerklich warm...
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Neuer Beitragvon gonimax am Samstag 1. März 2008, 11:33

Hallo @alptz

Wie versprochen, unten im Attachement ein Beispiel...

Wie schon erläutert, eliminiert sich der Entstör-Aufwand immens, wenn die Nullspannungsschalter-Variante zum Einsatz kommt. Bei der Phasenanschnittvariante empfiehlt es sich (unabhängig vom "betriebenen" Entstöraufwand) noch eine Überprüfung unter Betriebsbedingung, indem man beispielsweise mit einem Rundfunk/Fernsehempfänger in einigen Metern Abstand die Sache kontrolliert - nicht dass Du unfreiwilligerweise Ärger mit den Nachbarn und/oder nicht zuvergessen mit kommmerziellen Funkentstördiensten bekommst ;-) Also musst Du ggf. den Entstöraufwand noch erhöhen, und auch weitere Triacsteller in Deiner Gesamt-Konzeption berücksichtigen - sprich, die Sache gründlich austesten.

PS: aja, gerade ebend entdeckt:

http://www.thel-audioworld.de/bauteile/ ... Filter.htm
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Neuer Beitragvon SAD am Sonntag 2. März 2008, 00:01

Hi alptz!

Vergiß ja nicht das Gehäuse zu erden,wenn es unbedingt ein

Metallgehäuse sein soll.
Gruß SAD
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Neuer Beitragvon alptz am Montag 3. März 2008, 22:07

gonimax hat geschrieben:1. Wie versprochen, unten im Attachement ein Beispiel...
2. nicht dass Du unfreiwilligerweise Ärger ... bekommst ;-) Also musst Du ggf. den Entstöraufwand noch erhöhen,
3. http://www.thel-audioworld.de/bauteile/ ... Filter.htm
4. Nullspannungsschalter-Variante


zu 1: herzlichen Dank dafür und die sonstige Unterstützung
zu 2: ja, werde mich bemühen. Verwende nun also 100nF/100µH, um zu entstören, wenn das adäquater ist als "meine" Beschaltung zur Entstörung. Und werde testen, wie du vorgeschlagen hast. Und hoffe nicht, mehr Entstör-Aufwand betreiben zu müssen. Deine Abbildung verstehe ich leider nicht und könnte sie nicht in meine Schaltung umsetzen, tut mir leid. Danke trotzdem für deine Suche und deine Hilfe.
zu 3: Der Netzfilter wäre teurer als die Dreifachschaltung. Und auch sehr gross. Scheint erst ab 1kHz wirksam zu werden gemäss Info. Der Funkenregen in der Phasenanschnittssteuerung knistert allenfalls mit 100 Hz.
zu 4: Nullspannungsschalter-Variante - Schaltplan mit Werten würde mich schon interessieren. Werden in diesem Schaltungsprinzip zur Regulation nicht komplette Halbwellen ausgelassen? Wenn ja, eignet sich dieses in der Praxis doch eher nur für Heizquellen und weniger für Halogenstrahler?
(Ich meine, sowas gelesen zu haben - sorry falls Irrtum)

@SAD: selbstverständlich erde ich ein allfälliges Metallgehäuse und baue auf die Platine je eine Sicherung pro Regelkreis, um gegen Überlastung zu schützen.



Danke allen
alptz
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