Wie schalten?: 300V~; <5mA; 1-10kHz [gelöst]

[SprinterSB]

Hi, ich bräuchte ein paar Tipps, um ne Wechselspannung von ca. 300V zu schalten. Die Leistung ist recht niedrig, es werden kaum mehr als 5mA fliessen. Frequenz bei 1-10kHz.

Geschaltet werden soll per µC. Das einzige, was mir einfällt, ist:

µC → Transi → Opto-Triac → Triac → Last

Das ist recht aufwändig, vor allem weil ich das ganze öfter brauche. Weiss jemand was besseres (platzsparender, billiger, einfacher)?

Gibt es vielleicht Analog-Schalter ähnlich 4066, die mit solchen Spannungen zurechtkommen? Die ca 5-10mA, die Opto-Trics wie MOC3041 saugen, sind mir auch zu fett...

Optimal wäre, wenn 4 oder 8 solcher Schaltstufen schon integriert wären.

[magnetix48]

Hallo SprinterSB,

du solltest mal nach FET für höhere Spannungen schauen, ich hab zwar nichts parat, aber soetwas gibt's. Ich würde an deiner Stelle mal bei Siliconix nachschauen.

Gruß
Detlef

[BASTIUniversal]

Hi,
wenn das ganze nicht Galvanisch getrennt sein muss, dann nimm doch einfach nen FET!
Der IRFD 320 wäre da geeignet dazu, ist in nem "DIP 4 ähnlichen" Gehäuse untergebracht, hat nen Rdson von 1,8 Ohm und ne Ubrdss von 400V!

Kostet bei Reichelt 1,75€ das Stück...

Wenn's Galvanisch getrennt sein soll, einfach nen kleinen Optokoppler dazwischen schalten.

MfG

[magnetix48]

Sorry, hab nicht an die Wechselspannung gedacht, sonst müsste man den FET noch in denen Brückengleichrichter packen. Ich werde weiter überlegen.

Gruß
Detlef

[SprinterSB]

Also 4 FETS in Reihe mit je einer Diode und das als Brückengleichrichter? Und 2*Highside und 2* Lowside Treiber nebst Phasenerkennung? Die FETs kann ich ja net direkt treiben, das haut denen das Gate durch. Also noch OC davor, und ich bin wieder bei 20mA pro Kanal.

Sieht auch nicht einfach aus...oder denk isch da zu kompliziert?

[BASTIUniversal]

Hi!
Gleicher Fehler bei mir...naja.

Wird die Spannung mit 10kHz geschaltet oder beträgt die Frequenz der Wechselspannung 10kHz? Wenn du nicht sehr oft schaltest kannst du ggf. auch ein Relais nehmen!

MfG

[magnetix48]

Nein, ich hatte an einen FET in dem Brückengleichrichter von + nach - gedacht. Geschaltet wird über die Wechselanschlüsse.

Gruß
Detlef

[SprinterSB]

Die Wechselspannung hat ne Frequenz von bis zu 10kHz. Die Schaltfrequenz liegt im Hz-Bereich. Allerdings kommen mehrere 10000 Schaltvorgänge pro Tag zusammen, so daß Relais IMHO aussscheiden.

[magnetix48]

Ich habe gerade bei Siliconix im Netz gesehen, dass die Hochspannungs-FETs ohne Ersatz aus dem Programm genommen worden sind. Also habe ich im Moment keine Lösung.

Gruß
Detlef

[SprinterSB]

Wie wär's mit high voltage opto coupler?
Ich find allerdings nur Teile ab 10kV, sind bestimmt abart teuer...

[magnetix48]

Es muss gehen, wenn die FETs wegfallen, nehmen wir zwei Transistoren für die Spannung. 1 x NPN und einmal PNP jeweils in Reihe mit einer Diode parallelgeschaltet. Jetzt muss der NPN mit einer positiven und der PNP mit einer negativen Spannung eingeschaltet werden. Da ich schon Transistoren bis 1000 V gesehen habe, müssten welche bis 300 oder 400 V zu beschaffen sein.

Gruß
Detlef

[SprinterSB]

Und mit zwei antiparallelen Vashay SFH614? Eben gefunden... Sollte doch auch gehen? Nur die Frage, wo ich die herbekomme...

Sperrt max. 300V vorwärts (rückwärts macht die Diode) und bis 50mA, bis 150mW Verlustleistung :-)

http://www.vishay.com/docs/83670/83670.pdf

[magnetix48]

Das müsste funktionieren, das Problem ist die Spannung. 300 V ist die Spitzenspannung von Kollektor nach Emitter. Selbst wenn deine Wechelspannung 300 V Spitzenspannung hat, bis du am Ende des Transistors, wenn die 300 V Effektivwert oder arit. Mittelwert sind, liegst du weit über den 300 V. Auch eine Reihenschaltung von mehreren Transistoren scheidet aus, da du nicht sicher stellen kannst, dass beide Transistoren gleichzeitig schalten. Der erste Transistor der öffnet hat das zeitliche gesegnet.

Gruß
Detlef

[magnetix48]

Wenn du erlaubst, dass für kurze Zeit das Signal halb durchgeschaltet ist, kann man die Transistoren jeweils mit einer 250 V Zehnerdiode, so etwas müsste es doch geben, schützen. Öffnet jetzt der erste Transistor, so übernimmt die Zehnerdiode, bis auch der zweite Transistor öffnet. Was noch zu prüfen ist, wie groß ist die Kapazität der Zehnerdiode, welcher kapazitive Lecktrom fließt bei 10 kHz? So wärst du mit 4 x SFH614, zwei schnellen Dioden mit entspechender Sperrspannung und 4 Zehnerdioden dabei.

Gruß
Detlef

[shaun]

Relais oder wenn es unbedingt halbleitend sein muss, zwei antiserielle MOSFETs. Und die sind sicher noch bei allen Verdächtigen im Programm :)
Das Probelm der Ansteuerung müsstest Du allerdings noch irgendwie lösen. Wie schnell soll das Ganze denn schalten?

[SprinterSB]

Schnelligkeit ist nicht das Thema, auch nicht die Leistung. MOSFETs zu finden ist nicht das Thema, was schwer wird sind die Treiber zu finden, also müssen High/Low-Side Treiber her und die wollen oft ne extra Versorge von 9V oder 12V.

Has super toll wäre ist so was: HSR412L, der hat alles was man sich wünscht! Ausser daß er nicht zu bekommen ist, ausser ab 1000 oder 10000 Stück oder so... *heul*

http://www.fairchildsemi.com/ds/HS/HSR412L.pdf

[Laeubi]

http://www.knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/25/sch.gif
Ich zähle:
- 1 OK
- 1 Widerstand
- 1 Triac

Kleiner und einfacher wirst es nicht hinbekommen denk ich.

[magnetix48]

Hallo SprinterSB,

zu dem Vorschlag von Laeubi:
Ich glaube nicht, dass der Triac im Ausgang für deine kleinen Ströme geeignet ist. Aber vielleicht tut's der MOC3040 alleine. Er kann 400 V schalten und die 5 mA sind auch kein Problem für ihn. Allerdings weiß ich nicht, ob die Triacs mit 10 kHz zurecht kommen. Einen Versuch wäre es wert!

Gruß
Detlef

[SprinterSB]

Ok, werd mir ein paar MOC4043 mitbestellen wenns wieder reichelt für ne Bestellung.

Die HSR412 sind echt nicht zu bekommen -- ausser zum darin baden (> 1000 Stück).

[shaun]

@Laeubi: das hast Du nicht ausprobiert mit 10kHz und wenigen, wenigen mA, richtig? Der 3040 hat einen Nulldurchgangsschalter, wenn ich überhaupt mit einer Triac-Lösung experimentieren würde, dann ganz sicher mit einem MOC ohne.

@SprinterSB: Man könnte es auf einen Versuch ankommen lassen und mal ausprobieren, wie bei den geforderten minimalen Strömen und der hohen Frequenz die Kurvenform aussieht, tendenziell würde ich für so eine Aufgabe ein kleines Relais benutzen. Als ich die MOSFET-Variante ansprach, wollte ich darauf hinaus, dass Du einen Treiber selbst konzipierst, die MOSFETs floaten eh irgendwo auf Deinen 300V herum, man müsste dort also etwas Strom geschickt abzweigen, einen Kondensator damit laden, der seine Masse zwischen den beiden FETs hat. Diese wären an den Sourcen zusammen geschlossen, so dass die Spannung am C dazu genutzt werden kann, über einen Optokoppler die Gates auf Potenzial zu legen. Wenn das nicht schnell gehen muss, kann alles recht hochohmig und damit relativ unkompliziert werden.

[SprinterSB]

Wie wär's mit einem Vishay K3023P, den gibt's bei Farnell :-)

Müsste doch genau das tun was ich will... [-o<

http://www.farnell.com/datasheets/39475.pdf

[ogni42]

Wenn's nicht galvanisch getrennt sein muss (und ein paar Volt verloren gehen können):

Brückengleichrichter in die Wechselspannung einschleifen. Ausgang: - an Masse + an den Kollektor eines npn Transistors mit der entsprechenden Spannungsfestigkeit. Emitter an Masse. Falls Du keinen preiswerten Transistor finden kannst, gehen auch zwei oder drei in Reihe, die Basen über Widerstände gekoppelt. Dan benötigst Du u.U. eine höhere Steuerspannung als 5V an der Basis.

[shaun]

Tja, ob galvanisch getrennt und wie genau das Ganze überhaupt sein muss wissen wir soweit ich das überblicke noch nicht so wirklich. Wenn die Spannung danach gemessen werden soll und/oder ihre Kurvenform behalten, sehen Triac und Transistor+Gleichrichter eher alt aus.
@OP: nun hast Du den nächsten Optotriac gefunden. Wie wär's, wenn Du es einfach mal ausprobierst und Deine Erfahrungen und Messergebnisse dann hier kundtust?

[SprinterSB]

Jo, werd ich bei Gelegenheit. Allerdings hab ich kein Oszi oder so, bestenfalls ein Messgerät. Und was ich da sehe ist ja nicht wirklich aussagekräftig...

Danke nochmal.