Hallo mc.net Freunde, ich bin nicht zu faul zum suchen, aber denke mir, die Frage ist so simpel dass ich mich da trauen darf: Habe zwar früher mit Röhren gebastelt, aber immer mit Hilfe einer Netzspannung, die sogar noch mit Trafo auf 300V bis 500V gehievt wurde. Ich benötige für ein (Hobby)-Projekt 1000V für eine kleine Oszi-Röhre. 12V DC sind vorhanden, Strom in ausreichender Stärke vorrausgesetzt. Kann ich z.B. mit einem geeignetem AVR (evtl. Tiny?) zwei Halbleiter ansteuern um zwei Wicklungen eines Trafos (2x3V AC primär, 240V AC sekundär, also ein umgedrehter Print-Trafo) gegentaktig, gefolgt von einer ein oder zweistufigen diskret aufgebauten Hochsannungskaskade zu betreiben? Könnte dann einen Eingang des AVR sogar nutzen für HV AUS/EIN. Habe die nötige AVR Erfahrung und die nötigen Tools. Hat jemand das schon so gemacht? Gibt es bessere Ideen (außer einem 240V AC -> 1000V AC Trafo). Ich möchte aus der 12V DC raufkommen um Batteriebetrieb nicht zu vereiteln. Hat jemand bereits Erfahrungen, ob bei dem Print-Trafo eine andere Frequenz als ca. 50Hz optimaler ist? Weiß bereits jetzt schon jemand, wieviel Spannung aus dem 3V-240V Verhältnis tatsächlich zu erwarten ist, und wieviel Stufen die Kaskade für 1000V DC brauchen würde? Hat schon jemand die geeignete Schaltung (MosFETs?, Ansteuerung durch AVR etc.) oder Links? Ich bin aber auch gerne bereit hierzu zu experimentieren und mich der Sache iterativ zu nähern... aber nehme gerne auch Hinweise entgegen. Das soll für eine kleine Oszi-Uhr gedacht sein, nix geheimes oder projektiges. Kleines Spielzeug für mich... Grüße, Mike
Ich hab mal sowas gebaut mit einem Push-pull Schaltregler, den LT1683. Ein Ferrittrafo und ein Satz schneller Dioden hintendran. Das Problem sind die Kapazitaeten zwischen den Windungen. Da muss man sich etwas Muehe geben.
Hallo Mike, > Ich benötige für ein (Hobby)-Projekt 1000V für eine kleine Oszi-Röhre. > 12V DC sind vorhanden, Strom in ausreichender Stärke vorrausgesetzt. > > Kann ich z.B. mit einem geeignetem AVR (evtl. Tiny?) zwei Halbleiter > ansteuern um zwei Wicklungen eines Trafos (2x3V AC primär, 240V AC > sekundär, also ein umgedrehter Print-Trafo) gegentaktig, gefolgt von > einer ein oder zweistufigen diskret aufgebauten Hochsannungskaskade zu > betreiben? Könnte dann einen Eingang des AVR sogar nutzen für HV > AUS/EIN. > > Habe die nötige AVR Erfahrung und die nötigen Tools. Du kannst das prinzipiell mit Schaltreglern machen, und Du kannst die Funktionalität des Schaltreglers auch in den AVR reinstecken. Das Problem besteht darin, daß Du einen gewissen (Bauteil-)Such- und Entwicklungsaufwand reinstecken mußt. Die üblichen Schaltregler von Maxim hören bei 400V auf: http://para.maxim-ic.com/en/search.mvp?fam=stepup&tree=powersupplies Du kannst Dir aus den Datenblättern aber hier sicher Design-Ideen für den µC rausziehen. Analog Devices dürfte in einer ähnlichen Kategorie liegen. Beachte bei Deinem Aufbau, daß Du selbst bei den Widerständen auf den zulässigen Spannungsbereich achten mußt und schau Dir die Durchschlagfeldstärke in Luft an, sonst hast Du schnell mal Blitze auf Deiner Platine. Über Sicherheitssachen will ich nur kurze Anmerkungen machenh. Wer mit 1000V rumhantiert, sollte wissen, daß das nicht ungefährlich ist. Insbesondere ist es gefährlich, große Kapazitäten mit 1000V aufzuladen. Denn selbst wenn der Schaltregler im Dauerbetrieb nur wenige mA liefert, können die Kapazitäten kurzfristig einen tödlichen Strom liefern. > Hat jemand das schon so gemacht? Gibt es bessere Ideen (außer einem 240V > AC -> 1000V AC Trafo). Ich möchte aus der 12V DC raufkommen um > Batteriebetrieb nicht zu vereiteln. Es gibt geeignete Hochspannungsmodule zu kaufen: http://deutronic.com/hochspannungswandler/12v_pot_isol.htm Farnell hat auch sowas, aber ich finde sie im Moment nicht. Gruß, Michael
Für große Spannungsübersetzungsverhältnisse wie 12 zu 1000 sind Sperrwandler die beste Wahl. Eine gute Quelle für Hochspannung 1...3 kV sind Laserdrucker. Die haben alle Hochspannungswandler in diesem Spannungsbereich. Für noch höhere Spannungen sind Zeilentrafos, am besten in split-diode-Bauform ein guter Weg. Zur Gefahr von HV-geladenen C's habe ich die Angabe von 1Ws als Gefahrengrenze im Hinterkopf, nur stammt diese Angabe aus den 50-er Jahren (Telefunken-Röhre). bei 1kV dürfte man also mit C nicht über 2 uF gehen. Nur ist dann ein Schlag schon sehr unangenehm. Den Sperrwandler von einem Kontroller her anzusteuern ist kein Problem, nur bilden spezialisierte Spannungswandler-IC's wie UC3843 und Konsorten besser regelnde Schaltungen..
Der Hinweis mit fertigen Modulen ist sehr hilfreich. Ich werde mal die Preise in Erfahrung bringen. Danke. Eine solche Lösung hätte schon diverse Vorteile. Ich vermute, wenn das nicht total den Rahmen sprengt, daß ich diesen Weg wählen werde. Der Hinweis mit Laser-Druckern war auch super - ich habe sogar 2 (zwei!) solche kleinen Platinen hier im Fundus und werde die mal untersuchen - sie stammen aus 2 IBM 3130 Laserdruckern (ca. 300 Seiten / Minute). Ich muss dann aber die Platine ein wenig "entziffern", da sie offensichtlich diverse Modulations-Eingänge sowie Fehler-Ausgänge hat (Flachband-Anschluss zusätzlich zum Vcc/GND). Prinzipiell bleibt die Frage, ob ein umgekehrt betriebener Print-Trafo 200-500V produzieren kann - oder anders gesagt: Auf TV-Zeilentrafos, Zündspulen oder selbstgewickeltes verzichten zu können. Danke für die bisherigen Hinweise. Ach so: Die 1000V und die Gesundheit - zur Kenntnis genommen. Wünscht mir Glück!
Mike schrieb: > Prinzipiell bleibt die Frage, ob ein umgekehrt betriebener Print-Trafo > 200-500V produzieren kann Ja, das geht problemlos. Der Trafo ist dann aber größer und der Wirkungsgrad geringer, da man mit einer niedrigeren Frequenz arbeiten muss. Peter R. schrieb: > bei 1kV dürfte man also mit C nicht über 2 uF gehen. > > Nur ist dann ein Schlag schon sehr unangenehm. Ja, das ist definitv äußerst unangenehm. Ich habe mal versehentlich einen 1µF Kondensator aus einer Mikrowelle entladen (hatte rund 2kV und die Kabelisolation war porös und hat nicht mehr ordentlich isoliert als ich mich näherte...) Zum Glück reichen bei den gesuchten Strömen ein paar nF um die Spannung ausreichend zu glätten wenn man nicht gerade bei <100Hz arbeitet.
Vllt. ist als Ausgangsbasis ein Inverter für Kaltlicht-Kathoden Leuchtstoffröhren geeignet.
Hi, 12V gleich auf 1000V ist wohl ein bischen heftig. Weiter: ein Normaltrafo (invers betrieben) ist nicht für die hohe Spannung isoliert! Versuchs 2-stufig: 12V auf 300V und dann Diodenvervielfacher! cu, Thomas
Also nach der VDE wirds ab 350 mJ gefährlich bei Kondensatoren, bei 1kV sind hier also alle Kondensatoren mit einer Kapazität größer/gleich 0.7 µF. Aber ich denke mal, todesmutig wie ich bin, dass sich der TE darüber im Klaren ist. ;)
PS: Achja, ich würde dafür einen vorgefertigten DC/DC Wandler nehmen, wie schon jemand sagte, vielleicht aus einem gebrauchten Laserdrucker oder so. Oder man kauft halt einen.
das würd ich auch vorschlagen, kleiner beherrschbarer sperrwandler mit 200-300v ausgang und eine diodenkaskade dahinter. wurde früher in jedem fernseher so gemacht, zeilentrafo 4-5kv raus und per kaskade bis auf 25kv hoch. nimm aber kleine kondis, wenn du dir das ding mal aus versehen durch die finger entladen solltest wirfst du es sonst durch den raum... printtrafo bis geschätzt 1khz und 300v sollte gehen, 1000v hält die primärwicklung aber nie im leben längere zeit aus.
> Also nach der VDE wirds ab 350 mJ gefährlich bei Kondensatoren, bei 1kV > sind hier also alle Kondensatoren mit einer Kapazität größer/gleich 0.7 > µF. Aber ich denke mal, todesmutig wie ich bin, dass sich der TE darüber > im Klaren ist. ;) Hallo Michael, welche VDE-Vorschrift ist das, bzw. wo finde ich die Angabe? Ich bräuchte die Information beruflich und würde sie gerne selbst nachschlagen und darauf referenzierne. Gruß, Michael
50-Hz-Trafos sind so ausgelegt, dass kurz oberhalb der Nennspannung die
Sättigung des Eisens einsetzt. Mit einer 230V-Wicklung lässt sich also
keine wesentlich höhere Spannung als 230V bzw 300VDC erzeugen. Da bleibt
nur die Lösung, mit einem Dioden-Vervielfacher die 230 V am Ausgang
entsprechend zu vervielfachen.
>350mJ- Grenze:
Auch mich würde eine Quellenangabe erfreuen.
Hier gibts welche: http://www.tracopower.com/ http://dsb.tracopower.com/upload/DSBUserFile/CPN_TracoPower/0_mhv.pdf
Peter R. schrieb: > 50-Hz-Trafos sind so ausgelegt, dass kurz oberhalb der Nennspannung die > Sättigung des Eisens einsetzt. Mit einer 230V-Wicklung lässt sich also > keine wesentlich höhere Spannung als 230V bzw 300VDC erzeugen. Da bleibt > nur die Lösung, mit einem Dioden-Vervielfacher die 230 V am Ausgang > entsprechend zu vervielfachen. Das stimmt nicht ganz. Die Sättigung hängt nicht direkt von der Spannung ab, sondern vom Strom. Und dieser wiederum wird durch das Integral aus der Spannung über der Zeit bestimmt. Mit anderen Worten: Dreht man die Frequenz hoch, kann man auch die Spannung entsprechend erhöhen. Ein paar 100Hz sind bei normalen 50Hz Trafos oft problemlos möglich. Wenn dadurch der Strom niedriger wird, steigt sogar der Wirkungsgrad auch wenn durch die höhere Frequenz mehr Verluste im Kern entstehen. Wenn man den Trafo als Sperrwandler betreibt, dann sind selbst bei niedrigen Frequenzen hohe Spitzenspannungen möglich, so wird das auch bei einer Zündspule gemacht.
>Sättigung des Eisens einsetzt. Mit einer 230V-Wicklung lässt sich also >keine wesentlich höhere Spannung als 230V bzw 300VDC erzeugen. Da bleibt Es geht doch, denn es gibt Printtrafos mit zwei 230V-Wicklungen. Durch das andere Übersetzungsverhältnis ist man da schon bei 500V~.
Also, ich habe mir meine beiden im Fundus befindlichen HV Module mal angesehen. Beide sind YAHATA Electric Works Ltd., das eine trägt die Bezeichnung HVHK-Z125A-1, das andere HVHK-Z127A-1. Die Homepage von denen ist voll Japanish. Die Module dürften ohnehin 20 Jahre alt sein - wer weiss ob ich da specs bekommen oder finden kann. Der Anschluss ist Flachband Kabel, GND und VCC habe ich identifiziert. Dazu gibt es mehrere per Optokoppler getrennte Steuerleitungen sowie ein oder zwei Rückmeldungsleitungen (je nach Modul). Desweiteren scheinen diese Module auch mehr als einen HV Ausgang zu haben. Da habe ich auf jeden Fall aber interessante Bauteile gefunden: Bei dem einen Modul ist nämlich für einen Hilfsausgang eine süßer kleiner Step-Up Trafo gefolgt von einer HV tauglichen Diode sowie ein 1kV fähiger Kondensator. Der eigentliche große Hochpannunstrafo ist schön gekapselt und hat primär-seitig 7 Anschlüsse. Außer vielleicht die Bauteile zu nutzen sind mir diese Module eine Nummer zu dicke. Das war ja auch ein riesiger Laserdrucker, nicht so wie ein kleiner HP Laserjet, sondern DIN A3 fähig und rasend schnell. Laut Datenblatt benötige ich für den Elektronenstrahl weniger als 10uA, also bei 1kV dann weit weniger Strom als viele Module liefern können. Ich such mal weiter - ich habe noch irgendwo die Innereien von einem kleinen Kopierer... Heute Nachmittag nehme ich mal einen 2x6V auf 240V Printtrafo und probiere mal einen primitiven Multivibrator als ersten Test. Grüße, Mike
Printtrafos bei höheren Frequenzen als der Netzfrequenz zu verwenden ist keine so gute Idee. bei höherer Frequenz steigen die Wirbelstromverluste in den Blechen rapide an. Eine Schaltfrequenz von einigen hundert Hertz geht zwar, nur ist das Geräusch etwas lästig, das die Trafos dann machen. Noch ein Vorschlag: Zwei oder drei Printtrafos in Reihe schalten und primärseitig mit der passenden Spannung speisen. Wenn es VDE-gemäße Trafos sind, haben sie eine Prüfspannung von 2 kV, halten die Reihenschaltung isolationsmäßig also aus. Ein Bisschen Überspannung kann man ihnen auch noch zumuten, das dürfte aber meiner Schätzung nach bis maximal 50% Spannungserhöhung Erfolg bringen.
>>350mJ- Grenze: >Auch mich würde eine Quellenangabe erfreuen. Ich schau am WE noch mal, müsste aber, so aus dem Bauch heraus, in der DIN VDE 0100 stehen.
ach ja wenn du das ganze geregelt aufbauen willst, bitte nicht die 1000Vdc direkt auf einen stino 1/4W kohleschichtwiderstand legen, sondern den oberen widerstand in 3-4 physikalische widerstände aufteilen. auf deinen laserdruckerplatinen ist alles drauf was du brauchst, einschließlich passender trafos. ich hab hier bestimmt drei solcher platinen wo entsprechende trafos mit nachgeschalteter diodenkaskade drauf sind. regelung würd ich glatt über einen PWM-IC machen, TL494 oder sowas.
ich würd da so ganz grob, wenn mir das thema so über den tisch fällt, an das ausschlachten einer fliegenpatsche oder eines Leuchtstoffröhren-Inverters denken. diese dinger werden zwar nicht gerade das brauchbarste ergebnis liefern, aber zumindest den trafo könnte man noch dafür gebrauchen oder sich bei so einer einfachen billigschaltung mal die schaltung angucken. :)
Im MediaMarkt liegen für 12 Euronen so Tesla-Kugeln (an USB, unglaublich, oder?). Ich nehme mal eine auseinander. Warscheinlich ist in der Kugel ein Gas-gemisch, welches Entladungen schon bei wenigen 100V fördert, aber mal sehen...
ein leuchtstoffröhreninverter (denke du meinst so ein CCFL teil) schlachten? aber nur den trafo, der rest ist wenig brauchbar. da sind keine hochspannungsdioden drin und die kondis sind meistens auch nur bis 1kv spezifiziert. diese tesla-kugeln sind gar nicht so ohne, ich hab hier eine die mit einem 12V netzadapter arbeitet. in 30 cm entfernung reicht die feldstärke für eine sichtbare anregung einer leuchtstofflampe. richtig böse ists wenn man ein wenig alufolie oder so auf die kugel legt und sich dieser dann mit dem finger nähert. dabei entstehen ziemlich energiereiche HF-funken, die einem sofort die haut verbrennen. einen schlag bekommt man wohl wegen des skin-effektes nicht, ist aber sehr unangenehm! mit zwei nadeln oder reißzwecken lassen sich schöne lichtbögen ziehen, aber geht auch nicht lange weil die spitze der nadel anfängt zu glühen und dann wird der rest auch warm.
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