Revival des Quickmill Phasenanschnitts

Hallo auch von meiner Seite, ich bin Felix und werde versuchen auf Tim’s Blog das ein oder andere meiner Projekte zu verschriftlichen. Mein erstes Projekt über das ich hier schreibe ist der Nachbau einer Phasenanschnittssteuerung von frühren Omre Monza Espressomaschinen und Konsorten.

Schaltplan aus KiCad

Quelle zur Erstellung des Schaltplans: https://www.kaffeewiki.de/wiki/Datei:Poccino_0835.png, Letzter Aufruf: 13.01.2019

Auf die Schaltung aufmerksam wurde ich als ich eine 40 Jahre alte Espressomaschine restaurierte. Die Schaltung ist komplett analog und faszinierte mich schon damals. Eigentlich wollte ich sie dann alsbald nachbauen, aber aufgrund von anderen wichtigeren Dingen kam ich nicht dazu.

Im Herbst 2018 musste ich dann, da bei einer anderen Maschine die Verdampfungsfunktion, über die Pumpe werden kurze Wasserstöße in den Thermoblock gespritzt, versagte. Also begann ich eine Platine nach dem verlinkten Schaltplan zu routen.

3D Ansicht in KiCad

Und schließlich in China via PCB-Way zu fertigen:

Fertige Platine fast komplett bestückt

Einige Exemplare verkaufte ich an Nutzer des KaffeeNetzes, diese erhielten die bestückte Schaltung in einem schwarzen Kunststoffgehäuse. Da die Schaltung mit Netzspannung betrieben wird, wollte ich den nachträglichen Einbau in Espressomaschinen so einfach und sicher wie möglich gestalten.

Platine unbestückt/ bestückt, unbearbeitetes Gehäuse

Nun zur Funktionsweise: Über das 500 Kohm Potentiometer (aktuell 1 Mohm) wird der Ladestrom für C2 eingestellt. Sobald der Kondensator ausreichend geladen ist (ca. auf 80 Volt) zündet die Glimmlampe, Strom fließt und der Thyristor zündet ebenfalls. Sollte man die Schaltung im Pulsbetrieb betreiben, wird die Kondensatorbank C1& C2 nun über das 2,5 Mohm Potentiometer geladen. Da es nun wesentlich länger dauert und mehr Ladung gespeichert wird, werden nun Schwingungspakete erzeugt.

Auf dem Oszilloskopbild sieht man sehr schön das man bei vollem Ausschlag des Potis fast die Hälfte der Halbewelle beschneiden kann. Die Pumpe am Ausgang sieht nur die beschnitte Halbwelle. Man sieht ihr die ganze Halbwelle da das Oszilloskop am Eingang der Schaltung angeschlossen ist.

Oszilloskopbild

Das RC Glied was parallel zum Thyristor geschaltet ist dient zum Schutz von diesem und lässt den von der Spule induzierten Strom ausschwingen wenn der Thyristor sperrt.

Die Schaltung dient lediglich zur Verwendung an Schwingkolbenpumpen (induktive Last) mit kleiner Leistung ( Ulka EX5: 48 W) und sollte auch nicht für größere Lasten benutzt werden, da mit ihr eine Phasenverschiebung erzeugt wird. Daraus resultiert eine Verzerrungsblindleistung. Die Energieversorger sehen das nicht so gerne. In diesem Fall ist es nicht so relevant, da die Leistung des Netztes um einige Zehnerpotenzen größer ist.

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