Phasenanschnittsteuerung mit guter Symmetrie

Die bekannte Phasenanschnittsteuerung mit R, C, Diac und Triac hat häufig Probleme mit der Symmetrie, insbesondere in Zweipol-Schaltung. Das äußert sich im unangenehmen 50-Hz-Flimmern von Lampen.

Besser ist der Einsatz eines geeigneten Schaltkreises, wie dem TEA1007. Leider gibt es diesen, wenn überhaupt, nur noch als Restposten, so dass eine andere Lösung mit Standard-Bauelementen sinnvoll erscheint.

Für den Einsatz von (Sensor-)Tasten statt eines Potentiometers ist der SLB0587 gedacht; das ermöglicht die Steuerung von mehreren Schaltstellen aus sowie die Fernbedienung.

Schaltplan der Triac-Phasenanschnittsteuerung

Zugegeben, die Schaltung arbeitet außerhalb von vom Hersteller des Schaltkreises festgelegten Grenzen: Das erste Gatter macht aus der Sinus-Wechselspannung ein sauberes Rechteck unter Zuhilfenahme der Eingangsschutzdioden. Die zweite Stufe differenziert aus jeder Flanke einen positiv gerichteten Impuls, der den 47-nF-Kondensator entlädt. Das dritte Gatter arbeitet als Nullpunkt-Detektor und schaltet den Ausgang auf High, sobald der Kondensator über den einstellbaren Widerstand genügend („nach unten“) aufgeladen wurde; er arbeitet im linearen Betrieb und hat deshalb eine merkliche Ruhestromaufnahme. Schließlich wird in der letzten Stufe die Low-High-Flanke differenziert und daraus ein schmaler, negativ gerichteter Zündimpuls gemacht. Der Transistor dient schließlich nur noch zur Stromverstärkung des CMOS-Ausgangs. Zur eisenlosen Stromversorgung dieser ohnehin ans Netz gekoppelten Schaltung dient ein Kondensator (anstatt Widerstand zur Reduktion der Verlustleistung) und einer doppelten Einweggleichrichtung. Die Z-Dioden begrenzen die entstehende Spannung. Da zur Zündung des Triacs nur ein schmaler Impuls benutzt wird, ist die Belastung der negativen Spannung klein genug.

Aus mir unverständlichen Gründen funktionieren die XOR-Gatter nur richtig als Inverter (anderes Pin auf High), nicht aber als Treiber (anderes Pin auf Low)! Die Anordnung der Kondensatoren wurde so erprobt, damit keine ungewollte voreilige Zündung beim Einschalten entsteht. Die Pin-Nummerierung erleichtert den Aufbau auf einer Streifen-Lochrasterplatte.

Schaltungsaufbau zum Betrieb einer Halogenlampe 24 V / 150 W eines Projektors („Diagrill“) am Lichtnetz