Iltaa kaikille.
Eräästä puolijohteesta (triak BT136) kerrotaan sen datalehdessä "absolute maximum" -arvoja.
*****
"Limiting values are given in accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 134). Stress above one or more of the limiting values may cause permanent damage to the device."
*****
Tarkoitukseni on suojata laite sulakkeella. Triac ei saa kärähtää.
Jatkuvaa virtaa saa mennä triakin läpi 4A, mutta maksimi virta-arvo on 25A yhden jakson keston, 20ms, ajan. Sulaketaulu (ja koko kerrostalo) on muutaman vuoden ikäinen ja "ylös-alas"-sulakkeitahan siellä sähkökaapissa on, 10 sekä 16A, nopeusluokka C. Sulakekaapissa on pari paperia sähköistä: "Nousujohto MK:lta" on 5x6S ja "pääkytkin In 40A". Liekö tuo jokin pääsulakkeen koko sähköpääkeskuksessa kerrosta alempana?
Katselin Littelfusen keraamisten sulakkeiden http://www.littelfuse.com/data/en/Data_Sheets/Littelfuse_Fuse_216.pdf palamiskäyriä. Otetaan esimerkiksi 1A nopea. Jotta sulake palaisi yhdessä millisekunnissa, virtaa tarvitaan noin n.17-18A, minkä se puolijohde vielä kestää. Okei, tuo vaikuttaisi sopivalta valinnalta, paitsi että...: taulukko päättyy millisekuntiin. Onhan niitä lyhyempiäkin aikoja olemassa. 1ms = 1000 mikrosekuntia.
Asiaan: paljonko virtaa voi asunnon sähköjohdoista tulla mikrosekuntitasolla? Jos arvata pitäisi, niin yli 100A ainakin. Mitä sanoo asiantunteva raatimme tähän?
Jos olisin kaikkien sulaketehtaiden yleisdiktaattori, määräisin oitis, että taulukkoa on heti jatkettava mikrosekuntitasolle! Eihän noita puolijohteita muuten suojaa erkkikään! ;)
Nokkelimmat pokkelimmat jo arvasivatkin, että hehkulampun palamisestahan tässä on kyse. Kauheita virtoja voi mennä...
Terveisin Uuno, hehkulamppumies :)
Eräästä puolijohteesta (triak BT136) kerrotaan sen datalehdessä "absolute maximum" -arvoja.
*****
"Limiting values are given in accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 134). Stress above one or more of the limiting values may cause permanent damage to the device."
*****
Tarkoitukseni on suojata laite sulakkeella. Triac ei saa kärähtää.
Jatkuvaa virtaa saa mennä triakin läpi 4A, mutta maksimi virta-arvo on 25A yhden jakson keston, 20ms, ajan. Sulaketaulu (ja koko kerrostalo) on muutaman vuoden ikäinen ja "ylös-alas"-sulakkeitahan siellä sähkökaapissa on, 10 sekä 16A, nopeusluokka C. Sulakekaapissa on pari paperia sähköistä: "Nousujohto MK:lta" on 5x6S ja "pääkytkin In 40A". Liekö tuo jokin pääsulakkeen koko sähköpääkeskuksessa kerrosta alempana?
Katselin Littelfusen keraamisten sulakkeiden http://www.littelfuse.com/data/en/Data_Sheets/Littelfuse_Fuse_216.pdf palamiskäyriä. Otetaan esimerkiksi 1A nopea. Jotta sulake palaisi yhdessä millisekunnissa, virtaa tarvitaan noin n.17-18A, minkä se puolijohde vielä kestää. Okei, tuo vaikuttaisi sopivalta valinnalta, paitsi että...: taulukko päättyy millisekuntiin. Onhan niitä lyhyempiäkin aikoja olemassa. 1ms = 1000 mikrosekuntia.
Asiaan: paljonko virtaa voi asunnon sähköjohdoista tulla mikrosekuntitasolla? Jos arvata pitäisi, niin yli 100A ainakin. Mitä sanoo asiantunteva raatimme tähän?
Jos olisin kaikkien sulaketehtaiden yleisdiktaattori, määräisin oitis, että taulukkoa on heti jatkettava mikrosekuntitasolle! Eihän noita puolijohteita muuten suojaa erkkikään! ;)
Nokkelimmat pokkelimmat jo arvasivatkin, että hehkulampun palamisestahan tässä on kyse. Kauheita virtoja voi mennä...
Terveisin Uuno, hehkulamppumies :)
Vastaukset 8
Vanhimmat
En tiedä mikrosekunneista, mutta 25A pääsulake (pienin omakotitalossa) vaatii 225A mitatun oikosulkuvirran ja tuo ylittyy normaalisti käytännössä paljon. Matka pää- eli mittauskeskukselta merkitsee paljon, sillä johdin poikkipinnat pienenevät matkan edetessä kohti kulutuspistettä.
Teetkö jotain historian kirjoitusta, sitähän hehkulampu alkavat olemaan?
"Teetkö jotain historian kirjoitusta..."
En, vaan pohdin sulakevalintoja himmentimilleni, erilaisille kaiken lisäksi.
Hehkuja myydäänkin vielä, sitäpaitsi, saattaahan noita olla laatikon pohjalla muutama varastossakin.
Hei Uuno.
Vaikuttaa hieman ongelmalliselta tuo hehkulampun kestoiän pidentäminen jännitettä säröyttämällä. Yleensä ne kaupalliset ratkaisut kyllä kestää ihan hyvin ja ovat halpoja, jotta ei tarvitse itse triakkeja kolvailla.
Mutta asiaan. Kyllä sieltä pistorasiasta virtaa tulee aika paljon. Jotta C16-johdonsuojakatkaisijoita voidaan käyttää, on perinteisesti vaadittu vähintään 160 A oikosulkuvirtaa. Käytännössä oikosulkuvirta on yleensä joitain satoja ampeereja. Ja sitä ei tule mikrosekunteja, vaan niin kauan kuin johdonsuojakatkaisija laukeaa, eli puhutaan yli kymmenestä millisekunnista. Ja puhutaan tehollisarvoista. Jos puhutaan jostain suurtaajuisista virtapiikeistä, niin sellaisten suuruutta on vaikea arvioida. Johtojen kapasitanssi vaikuttanee asiaan. Et kuitenkaan voi sulakkeella sellaisilta suojautua, eikä luulisi olevan tarvekaan.
Oletko harkinnut säätömuuntajaa, ei tarvitsisi käyttää puolijohteita? Perinteisesti hehkulamppuja ei ole triakeilla himmennelty, vaan ne ovat näitä nykyajan hömpötyksiä.
Hei vaan.
En oikeastaan ole triakkeja kolvailemassa vaan pohdin sopivia sulakevalintoja himentimiini. Niiden suunnittelussa on kyllä outouksia, mitä sulakkeisiin tulee. Eräs max. 300-wattinen pitää sisällään F1.25AH-sulakkeen. 300W = n. 1,3A! Jonkin ajan kuluttua samassa tuotteessa oli vaihdettu se nopea hitaaseen, saman arvoiseen. Muissakin olen nähnyt liian suuria hitaita sulakkeita, jotka kestävät virtaa paljon enemmän kuin triak ikinä pystyy antamaan. Tästä se ajatukseni tähän avaukseen lähti.
Mieti: himmennin 40-160W. Sisällä T1.6AH. Millisekunnin hajoamiseen vaaditaan 70A virta, ja se puolijohde kestää 25A (tai jopa vain 20A) 20ms, sen jälkeen jakso jaksolta vähemmän. En ole ammattilainen, mutta eivät tunnu olevan nekään, jotka tuollaisia suunnittelevat. Arvaan lähtökohdan: lampun palaminen ei saa rikkoa sulaketta, kun se olisi asiakkaalle niin kovin hankalaa. Parempi että muuttuu savuksi koko laite, niin pääsevät myymään tilalle uuden.
Vai voisikohan kytkennässä olla jokin jippo joka rajoittaa huippuvirtaa? Voisiko jopa piirilevyn ohut kuparifolio toimia rajoittimena, vaikka aika lyhyitä ovatkin?
En ole kuullutkaan säätömuuntajista, enkä varsinkaan tähän liittyen. Hinnoistakaan en tiedä. Pitäisiköhän vain pysytellä näissä nykyajan hömpötyksissä..? ;)
T: Uuno
P.S. Vaikka triak-säätimet ovatkin nyt melko halpoja, kuinka kauan luulet niitä myytävän sen jälkeen kun hehkuja ei enää myydä? Siksi olisi tärkeää, että ne pysyisivät ehjinä.
Kiitos vastauksista. Satoja ampeereja siis tulee. Höh.
Mitä sulakkeiden ylimitoituksiin tulee, niin enkka on tässä: valaisimeen, jossa on säädin johdossa jo ostettaessa, saa laittaa max 40w halogeenin, G9. Säädin pystyy ohjaamaan max. 120-wattista. Arvaas mikä on vehkeen sulake. T4AH !!! 40-wattia kun on 174mA !
Vaihdoin tilalle F800AH. Oikeastaan F630AH (huom. max. 40w lamppu) olisi sopivampi. Ruuvien kannatkin olivat niin eksoottista kolmiotyyppiä (EI "tri wing"), että kärkiä löytyy yhdestä liikkeestä USA:sta. Etsi sivulta "Triangle Power Bits"
http://www.mcmaster.com/#triangle-screwdriver-bits/=7iq9jr
Onneksi sain kikkailtua ruuvit auki ilman oikeaa kärkeä.
"Jos olisin kaikkien sulaketehtaiden yleisdiktaattori, määräisin oitis, että taulukkoa on heti jatkettava mikrosekuntitasolle! Eihän noita puolijohteita muuten suojaa erkkikään! ;)"
Eivät sulakkeet/johdonsuojakatkaisijat yksinkertaisesti ole noin nopeita. Tuommoisiin tarkoituksiin käytetään aivan eri tekniikoita. Tarkoitan tällä suojauselektroniikkaa eli puolijohteita. Ne himmentimet ovat yleensä max. 300W ettei ne triakit lämpene liikaa. Siksi niillä on ne omat putkisulakkeensa.
http://www.hometoys.com/htinews/apr97/articles/kingery/hti-pk02.jpg
Tuossa on Triakin oskilloskooppikuva. Siitä näkee leikkaantuneen siniaallo. Tämä leikkaantunut siniaalto on "himmennys". Kun siniaalto leikkaantuu, niin Triakin yli oleva jännite on siniaallon ajanjaksosta riippuen jotain. Kun tämä yli oleva jännite on esim. 230V*sqrt(2) ja se kerrottuna sen vuotovirralla, niin Triakkiin uppoava teho kasvaa liian isoksi ja se palaa. Palaminen estetään tällä 1,3A putkisulakkeella ja kieltomerkillä, joka rajoittaa kuormaan tuohon 300W:n..
tai MMJ:n aaltoimpedanssi on luokkaa 100 ohm. Jos jännite on 230 V, niin syöksyvirta oikosulun alussa on parhaimmillaan luokkaa kaksi tai kolme ampeeria. Riippuu kaapelin pituudesta, milloin kapasitanssin vaikutus katoaa. Tällöin virran rajoittaa kaapelin resistanssi ja induktanssi eli silmukkaimpedanssi. Tämä johtuu siitä, että kaapelin alkupäätä ei ole sovitettu kaapelin aaltoimpedanssiin. Käytännössä se on kaapelin kannalta oikosulussa.
Jos kaapelin pituus on kilometri, niin kaapelin aaltoimpedanssi näkyy muutaman mikrosekunnin ajan, ja metrin kaapelilla muutaman nanosekunnin.
Tämän jälkeen voi virran arvioida käyttäen nyrkkisääntöä: johdon induktanssi on 1 uH/metri. Jos kyse on MMJ:stä kiinteistöasennuksessa, niin tuonkin vaikutus on äärimmäisen ohimenevää, ja oikosulkuvirran voi suoraan laskea johtimen resistanssin perusteella ja olettamalla, että energialaitoksen johdosta saa joka tapauksessa satoja ampeereja.