SCR-Magnetventil-Auswahlhilfe
Die Auswahl des richtigen Silizium-Gleichrichters (SCR) für einen Magnetspulenkreis ist ein Spezialgebiet der Elektronik, aber hier werde ich Sie durch die wichtigsten Entscheidungen führen.
Die Auswahl eines mechanischen Relais-Schalters ist ein relativ einfacher Vorgang, die Auswahl eines SCR hingegen erfordert besondere Aufmerksamkeit, da die spezifischen Schalteigenschaften des SCR selbst und das induktive Verhalten einer Spule sowie die grundlegenden elektrischen Parameter des Stromkreises berücksichtigt werden müssen.
Werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Auswahlschritte:
⚡ 1. Elektrische Parameter anpassen (Die nicht verhandelbaren)
Der Beginn jedes Auswahlschritts. Die Nennleistung eines SCR muss höher sein als die Anforderungen Ihrer Schaltung.
Parameter | Definition | Auswahl
Spannung (VDRM/VRRM) Die maximale Spannung, die der SCR im ausgeschalteten Zustand halten kann. Wählen Sie > 1.5x bis 2x Ihre Spitzenversorgungsspannung.
Für Spannungsspitzen im 120-V-Wechselstromnetz ist ein 200-V- oder 400-V-SCR zu verwenden.
Strom (ITRMS) Der maximale kontinuierliche Effektivstrom, den der SCR im eingeschalteten Zustand halten kann. Wählen Sie > Der stationäre Haltestrom des Magnetventils mit 2-facher Sicherheitsmarge.
Stoßstrom (ITSM): Der maximale einmalige, nicht wiederkehrende Strom, den der SCR während einer Periode (d. h. 50/60 Hz) aushält. Wählen Sie > Der Einschaltstrom des Magnetventils. Der Einschaltstrom kann das 10- bis 20-fache des stationären Stromwerts betragen.
Es wird empfohlen, die Leistung eines SCR um 50-75 % zu reduzieren. Wenn Ihr Magnetventil 1 Ampere zieht, wählen Sie SCRs mit einer Nennleistung von 2-4 Ampere.
🔥 2. Den Haltestromparameter richtig einstellen (Die häufigste Fehlerquelle)
Dieser Parameter ist der wichtigste und verwirrt Anfänger am ehesten. Der Haltestrom (IH) eines Thyristors ist der Mindeststrom, der den Thyristor nach dem Einschalten eingeschaltet hält.
Das Problem: Moderne Magnetspulen sind auf energieeffizienten Betrieb ausgelegt und verbrauchen daher nach dem Einschalten nur sehr geringe Ströme. Ist der stationäre Strom niedriger als der Haltestrom des Thyristors, schaltet dieser automatisch ab, was zu unerwünschtem Rattern und Spannungsabfall der Magnetspule führt.
So wählen Sie aus:
Ermitteln Sie den niedrigsten erforderlichen Haltestrom des Magneten. Dieser ist im Datenblatt Ihres Bauteils aufgeführt.
Wählen Sie einen SCR mit einem Haltestrom, der niedriger ist als der minimale Betriebsstrom des Magneten.
Falls Sie das benötigte Bauteil nicht vorrätig haben, sollten Sie die Strombelastung künstlich erhöhen. Schließen Sie dazu einen Vorwiderstand parallel zur Magnetspule an. Dieser Vorwiderstand muss einen zusätzlichen Strom von 5 bis 10 % des Betriebsstroms der Magnetspule aufnehmen.
🛡️ 3. Prüfen Sie, ob Ihr Stromkreis einen Snubber-Schutz benötigt.
Wie bekannt, sind Magnetspulen induktive Kreise. Beim Abschalten eines induktiven Kreises entstehen hohe Spannungsspitzen. Solche Spitzen können einen Thyristor (SCR) zerstören. Um die Energie zu absorbieren und die Spannungsänderungsrate (dV/dt) zu begrenzen, wird dem Thyristor eine Begrenzerschaltung (Serienwiderstand und Kondensator) hinzugefügt.
Auswahlmöglichkeiten:
Optionen Wann verwenden
SCR mit integrierter Snubber-Schaltung Die einfachste Lösung für Schaltungen mit geringem Stromverbrauch und für allgemeine Anwendungen.
SCR mit externem Snubber-Schaltkreis. Die beliebteste Lösung für anspruchsvolle Anwendungen. Hier können Sie die Sollwerte präzise steuern.
SCR Snubberless Eine Variante, die ausschließlich bei rein ohmschen Lasten oder in einigen speziellen Wechselstromkreisen verwendet wird.
Ein Ausgangspunkt für eine Snubber-Schaltung:
Widerstand (R): 0.5 Ω bis 1 Ω pro Volt an den Kontakten. Für einen 24-V-Stromkreis verwenden Sie als Ausgangspunkt einen Widerstand von 10 bis 22 Ω.
Kondensator (C): 5 µF bis 1 µF pro Ampere an den Kontakten. Bei einem Strom von 1 A wählen Sie einen Kondensator mit 0.47 µF oder 1 µF.
Die einzig zuverlässige Methode, das perfekte R/C-Verhältnis zu ermitteln, ist die Verwendung eines Oszilloskops.
🔧 4. Wählen Sie das passende Paket und die passende Technologie.
Berücksichtigen Sie die physikalischen und die Steuerungskomponenten Ihrer Schaltung.
Einzel-SCR vs. Modul: Für einfache Anwendungen mit geringer Leistung wird ein einzelner SCR im TO-220-Gehäuse verwendet. Für Anwendungen mit hoher Leistung und Drehstromsteuerung kommen spezielle SCR-Module mit mehreren SCRs zum Einsatz.
AC/DC-Steuerung:
Gleichstrom-Magnetspulen: Verwenden Sie einen Thyristor.
Wechselstrom-Magnetventile: Sie müssen sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselstrom-Sinuswelle steuern. Verwenden Sie entweder zwei Thyristoren in antiparallel geschalteter Schaltung oder einen Triac.
Zusammenfassung des Auswahlverfahrens:
Dimensionieren Sie das Bauteil: Überprüfen Sie die Nennströme des Magnetventils (Spitzen- und Dauerstrom). Wählen Sie einen Thyristor mit der doppelten Nennstromstärke.
Verriegeln Sie es. Wählen Sie einen Thyristor, der bei dem erforderlichen Strom gut verriegelt. Fügen Sie bei Bedarf einen Parallelwiderstand hinzu.
Schützen Sie es. Verwenden Sie eine SCR-Snubber-Schaltung – entweder integriert oder extern.
Aufbau: Ein SCR für Gleichstrom, zwei SCRs/TRIAC für Wechselstrom.














