Thyristoren sind ansich keine modernen Bauelemente. Aber sie haben den Vorteil, dass sie leitend bleiben, wenn sie einmal gezündet haben, und bei Einsatz mit Wechselspannung bei jedem Nulldurchgang löschen. Näheres WIKI etc..
Fand im Netz eine Schaltung zur Spannungsbegrenzung, sogar eingesetzt als Lederegler.
Hier nochmal die Quelle:
https://www.kreidler-service.d…56-10.html
Diese habe ich umgestrickt zur Begrenzung auf 80V (DC), wobei hier nur eine Version für 50V DC vorgestellt wird.
Auch vorläufig nur mit Ergebnissen für Einphasen-Wechselstrom. Diesen habe ich aus einem DC - Labornetzgerät 30V 3A gewonnen durch Anschluss vor der Gleichrichtung. da geht es in der höchsten Stufe auf 38V eff (AC) mit ca. 53V ss.
Hier die Modifikation der Schaltung:
Für Q1 ein Darlington-Transistor. Vorteil, Stromverstärkung ab 750 (und nicht nur 20 bis 30 von einfachen Leistungs-Transistoren)
Q1 also
BDV64C, ein dicker Brocken, aber bis 120V (CE), kleinere gabs dafür bei Reichelt als
pnp nicht.
Dafür kommt er ohne Kühlkörper aus.
Für die Thyristoren
FS1610H, 16A 400V. Die brauchen Zündströme von max. 40 mA. Dafür müssen R4 bis R6 ausgelegt sein. Bin auf 60mA gegangen. Wenn R7 bis R9 mit 150 Ohm so bleiben, fließt bei Zündspannung von 1,5V durch die je 10 mA. Verschmerzbar.
R3 habe ich weg gelassen, da Notwendigkeit nicht erkennbar.
Da C1 das Ansprechen verzögert, ebenso ohne den. (Mag bei ständiger Einstreuung von induktiven Spitzen von der Motorzündung sinnvoll sein, hier aber nicht.)
D1: M2DIO
D2: ZD 47
D3: entfällt, bei 80V ZD 33
R1: 500 Ohm 500 mW SMD
R2: ..91 Ohm 500 mW SMD
R3: entfällt
R4 bis 6: 870 Ohm 1W (bei 80V 1,4 kOhm 1,5W) Leistungen jeweils auch mehr möglich
R7 bis 9: 150 Ohm 500 mW SMD
SMD nicht zwingend, aber angenehm, da schön klein. Außerdem kann man die LP direkt auf einen Kühlkörper schrauben.
Als Gleichrichter wird der vom Windrad verwendet. Hier aber zum Test eine Wechselstrombrücke mit 3A.
So sieht die Test-BG aus:
garnicht spektakulär. links der fette Darlingtontransistor. Die Widerstände R4, R5 leistungsmäßig überdimensioniert. Hatte nur die. Die Thyristoren (bisher 2) für 1 A eff (2 A Spitze) mit mäßigem "Kühlkörper", darunter Teflonfolie. (Gehäuseplatten haben jeweils Anode!).
Kühlkörper könnte hier sogar entfallen. Bei 10A Spitzenstrom aber Verlustleistung ca. 1,5V * 10A = 15W. Teilbar /4, da immer nur 1/4 Halbwelle leitend ist. Würde aber mal mit 15W rechnen, dann z.B. 32A Spitzenstrom möglich.
Ergebnisse:
Nur mit 1 Thyristor.
Für Oszi Kabel mit Spannungsteiler 1:10 verwendet.
Hier Abschneiden der unteren Halbwelle, fast zu 50%, wie vor gesehen. (Leichte Deckelung der unberührten Halbwelle irgendwie intern im Labornetzteil.)
Nun dachte ich, dass zum halben Kappen auch der 2. Halbwelle ein TRIAC her müsste, habe aber noch einen 2. Thyristor zugefügt, wie nach Schaltung. Und siehe, die 2 Halbwelle wurde ebenfalls gekappt:
Ergebnis für mich schon verblüffend, da Schaltungen mit Brückengleichrichtern, bei denen Korelationen zwischen Gleichstromseite und Wechselstromseite bestehen, bischen schwer zu verstehen sind.
Ergebnis aber voll befriedigend, mit Erwartung, dass das mit der 3. Phase genauso klappt, der Energieinhalt jeder Phase also zu knapp 50% gekappt wird.
Messbar waren:
Vor Begrenzung: 50V eff AC
Danach:................17,7 eff AC
Damit hat man nicht nur ne Spannungsbegrenzung, sondern auch so was wie ne starke Dumpload-Wirkung, welche geeignet sein dürfte, sehr schnell Strömungsabriss zu erzeugen (passiv Stall).
Einschränkungen:
1. Thyristoren sind ansich keine HF-Elemente. Die
2N6405, welche man natürlich auch nehmen kann, haben immerhin ne Turn-Off-Zeit angegeben mit 1 mys,
was schon wenig ist. Umgerechnet 1 Mhz. Beim
FS1610 DH ist nichts angegeben.
Gegen schnellere Anstiege müsste man zusätzliche Maßnahmen treffen.
2. Thyristoren sind nur bedingt parallel-schaltfähig. Selbst wenn jeder einen seperaten R4 bekommt, weiß ich nicht, ob auch tatsächlich beide zünden. Denn wenn einer durchgezündet, ist die Spannung ansich zusammengebrochen. Aber man kann Versuche machen.
Grundsätzlich gibt es aber noch wesentlich stärkere Thyristoren.
Nun steht Erweiterung und Test mit Drehstrom an. Dazu muss ich aber meinen Generator vom Windrad nehmen und über einen Riemen mit dem Motor (Verbrenner) von einem Rasentrimmer antreiben.
Nachteil: Wenn der Generator beim Halbwellen-Kappen Geräusche machen sollte, werde ich es nicht hören.