Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannungstrafo wickeln mit "Zündkabel"


von Henk (Gast)


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Hallo,

ich brauche noch immer meine leistungsarmen gut 20kV Hochspannung und 
überlege jetzt mir selbst einen Trafo zu wickeln. Problem ist natürlich 
die Isolierung der Wicklung und da kam ich auf die Idee, ob man nicht 
"einfach" Zündkabel (aus dem KFZ, in Meterware) nehmen könnte?

Gruß - Henk

: Verschoben durch Admin
von Stefan Salewski (Gast)


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Hohe Spannung == viele Windungen

Schwierig mit dicken Kabeln!

von H.J.Seifert (Gast)


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und auch nicht nötig :-)
Die Spannung pro Windung ist gering, passiert also nichts zwischen 2 nur 
durch Lack isolierten Windungen.
Interessanter wird da schon die Lagenisolation.

von Henk (Gast)


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Hm okay. Zündkabel sind wahrlich ziemlich riesig bei etwa 160 Windungen. 
Ich würde das ganze ja auch per Zündspule oder Kaskade machen (brauche 
letztlich eh DC), aber ich habe Probleme mit der Berechnung der 
"Schutzorgane" in diesen Spannungsregionen.

Manche Quellen im Web geben an, dass Zündspulen hochgradig tötlich 
wirken können (30kV, 30mA) und manche Quellen meinen es wäre nahezu 
leistungslos und ausser Schreck könnte nix passieren.

von Frank S. (Firma: HSCS) (linuxerr)


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warum nimmst du nicht einen fertigen zeilentrafo?

von Henk (Gast)


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Das wurde mir bereits geraten, aber die Dinger haben WUMMS und das will 
und brauche ich absolut nicht. Das soll möglichst weich sein alles also 
bei Kurzschluss soll die Spannung innerhalb kürzester Zeit einbrechen -> 
absolut gefahrlos für Menschen sein.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Zweistufig:
1. Flyback-Schaltregler auf vielleicht 400V
2. Kaskade für den Rest und den Innenwiderstand

von oldmax (Gast)


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Hi
Nur mal eine kurze Bemerkung, da ich befürchte, es besteht die 
Möglichkeit der Berührung durch Menschen (und Tiere ?)
Bei 20KV ist's nicht bestimmbar, ob die Spannung "rechtzeitig" 
zusammenbricht. Jeder Mensch reagiert unterschiedlich und was ist bspw. 
mit einem Herzschrittmacher? Sollte das Ergebnis etwas sein, was 
jederzeit berührt werden kann, dann denk noch ein paar mal drüber nach.
Gruß oldmax

von Benedikt K. (benedikt)


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In diesem Fall begrenzt man den Strom mit einem bzw. mehreren 
ausreichend hochspannungsfesten Widerständen einfach auf <100µA. Dies 
ist dann ungefährlich, selbst bei direkter Berührung, ähnlich einem 
Phasenprüfer.

von Ben (Gast)


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30KV 30mA sind immerhin schon 900W. und was leistung hat wie eine 
mikrowelle grillt auch los wie eine mikrowelle. dürfte ziemlich tödlich 
sein wenn man da drankommt. bei 1mA und 30kV hat man 30W, das ist die 
leistung eines kleinen zeilentrafos. da möchte ich auch nicht mit in 
kontakt kommen obwohl 1mA erstmal wenig klingt.

wofür brauchst du das denn? geladene HV kondensatoren haben zwar meist 
keine hohe kapazität und sind schnell entladen, aber die dabei 
auftretenden impulsströme sind recht beachtlich und alles andere als 
ungefährlich. wenn dann mußt du den strom nach den kondensatoren 
begrenzen, mit einem hochspannungsfesten widerstand oder so.

von Henk (Gast)


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Hallo,

ich habe bereits einen weiteren Thread dazu eröffnet, wie Benedikt K. 
vmtl. noch weiss, aber wg. der konkreten Frage hier hatte ich zur 
Übersichtlichkeit einen neuen eröffnet.

Ich benötige das ganze um Teilchen statisch aufzuladen -> eine Art 
Pulverbeschichtung. Eigentlich nutze das Gerät nur ich selbst, aber der 
"Ladungsaustritt" ist leider berührbar und daher möchte ich das so 
ungefährlich wie irgendmöglich konstruieren.

Gruß Henk

von Frank S. (Firma: HSCS) (linuxerr)


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dann solltest du aber mal die arbeit berechnen, die das elektrische feld 
verrichten soll und daraus bekommst du dann die notwendige stromstärke 
und kannst dir überlegen, ob das überhaupt "ungefährlich" zu machen ist.
du schreibst oben, dass dir der zeilentrafo zu stark ist, das feld soll 
zur beschichtung aber arbeitverrichten und da muss es eine gewisse 
stärke haben, ansonsten denkt dein pulver überhaupt nicht daran, sich in 
eine bestimmte richtung zu bewegen.

von Henk (Gast)


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für die bewegung sorgt der "wind" in diesem fall, die spannung soll die 
teilchen nur positiv aufladen.

von Sven B. (electric)


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Ich hab hier nen Trafo mit 1,2 kV und 700 mA.
Der Trafo liefert kurzfristig locker 2 A ohne dass die Spannung unter 
1kV zusammenbricht.
Mit einer Verdopplerschaltung und ca 10 uF Kondensatorkapazität komme 
ich auf 2,5kV mit 200-300 mA Strombelastbarkeit.
Im Kurzschlussfall hat das Ding ordentlich wumms.
Ich konnte damit Lichtbögen mit 30-40 cm länge ziehen, bevor sie 
abrissen.

Ich glaube, der Trafo hat mit sicherheit genug Dampf, jemanden zu töten.
Deswegen habe ich ihn nur mit 2m Sicherheitsabstand betrieben, und den 
Draht zum Lichtbogen ziehen am einer 2m langen Kunststoffstange 
befestigt.

von Frank S. (Firma: HSCS) (linuxerr)


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Henk schrieb:
> für die bewegung sorgt der "wind" in diesem fall, die spannung soll die
> teilchen nur positiv aufladen.

wenn die ladung keine arbeit verrichten soll, dann brauchst du sie auch 
nicht. wenn die ladung nötig ist, dann muss sie auch arbeit 
verrichten!!!!

zum zeilentrafo noch einmal, wieviel leistung du in den zeilentrafo 
schickst, ist doch deine sache. zu schwach sind sie nicht, also reichen 
sie aus und du hast den ganzen wickel und isolationsaufwand nicht. auf 
der primärseite kannst du dann doch sehr schön steuern, wieviel energie 
du wirklich benötigst.

von Benedikt K. (benedikt)


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Frank Schlaefendorf schrieb:

> zum zeilentrafo noch einmal, wieviel leistung du in den zeilentrafo
> schickst, ist doch deine sache. zu schwach sind sie nicht, also reichen
> sie aus und du hast den ganzen wickel und isolationsaufwand nicht. auf
> der primärseite kannst du dann doch sehr schön steuern, wieviel energie
> du wirklich benötigst.

Das hatte ich ihm im anderen Thread schon geschrieben, aber das ist ihm 
zu aufwendig...

von Andreas K. (derandi)


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Es gibt nichts einfacheres als einen Zeilentrafo anzusteuern aber du 
willst dir einen Trafo selbst wickeln?

Schaltungen dazu gibts mehr als genug, die meisten mit 1-2 
Schalttransistoren und einem NE555 zur Takterzeugung, passt auf eine 
Scheckkarten-große Platine (exklusive Kühlkörper).
Da sind auch welche dabei, bei denen man das Tastverhältnis einstellen 
kann, und damit lässt sich der Output perfekt und mit einem einzigen, 
kleinen Poti regeln.

von Frank S. (Firma: HSCS) (linuxerr)


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Benedikt K. schrieb:
> Frank Schlaefendorf schrieb:
>

> Das hatte ich ihm im anderen Thread schon geschrieben, aber das ist ihm
> zu aufwendig...

zu einfach ...... hmmmmmm, na dann...

ich würde in die alpen fahren und dort nach kupfererz suchen, holzköhle 
aus herumstehenden bäumen herstellen, kupfer verhütten, drähte 
schmieden, ein schiff bauen nach südamerika fahren, guttapercha 
gewinnen, zurückfahren, den geschmiedeten draht  damit isolieren und 
eine spule daraus formen. der rest ist dann schnell gemacht.

von D. S. (jasmin)


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Bandgenerator bauen !!!! ;-)

von Peter (Gast)


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Züntrafo von einem Ölbrenner-Heizung, mit einem Gleichrichter zur 
Spannungsverdoppelung, damit kommst Du locker auch ca 30 kV!

von Sowiedas (Gast)


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Schaltpläne von Kopierern studieren, geeigneten Kopierer besorgen und 
die Hochspannungserzeugung für den Tonerauftrag ausbauen.

von Henk (Gast)


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Hallo Benedikt,

das mit dem Zeilentrafo war mir nicht zu kompliziert, sondern Fehler im 
Aufbau hätten ganz konkret vmtl. den Tod bedeutet.

Ich werde das ganze jetzt mit Zeilentrafo aufbauen, am Ausgang dann 30x 
1M Widerstände und am Eingang vorher einen kleinen Printtrafo um das 
ganze aktiv "weich zu machen". Als Schaltung werd ich etwa mit NE555 
nehmen, dann kann ich auch relativ einfach die Widerstände vom zeitglied 
mit einem Stufenschalter umschalten und somit die Ausgangsspannung 
steuern.

von Andreas K. (derandi)


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Ein Zeilentrafo bringt einen nicht um, der beisst nur.
So ein Trafo wurde auch nur für quasi-statische Belastung gebaut, das 
ist eigentlich genau das was du brauchst.
Deine 30 MOhm könnten übrigens schon zu viel sein, dein Aufbau erzeugt 
Koronaentladungen, Ionenwinde und deine Teilchen sollen auch noch Arbeit 
verrichten, das braucht einen gewissen Strom.

Von den 20 kV würde ich mich übrigens nicht beeindrucken lassen, wenn du 
dich mit billigen Turnschuhen statisch auflädst kannst du dich selbst 
noch viel weiter aufladen. Ob was passiert hängt vom Strom ab, und davon 
liefert ein Zeilentrafo nicht sehr viel.

von Henk (Gast)


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Naja, also ich weiss es jetzt nur aus Datenblättern eigenständiger HV- 
Kaskaden für TV etc. und die dort angegebenen Werten sind auf jeden Fall 
hart über dem Limit der "Ungefährlichkeit".

Dann muss ich mir jetzt mal so eine Kaskade irgendwie irgendwo 
organisieren. Mist, dass man hier vom Schrott sowas nicht bekommt.

von JojoS (Gast)


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Pollin hat ein Zeilentrafo Sortiment, da ist bestimmt was passendes bei. 
Oder auch Hochspannungskondensatoren. Und Röhrenfernseher fliegen ja 
auch gerade serienweise auf den Schrott.

von Benedikt K. (benedikt)


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Henk schrieb:
> Naja, also ich weiss es jetzt nur aus Datenblättern eigenständiger HV-
> Kaskaden für TV etc. und die dort angegebenen Werten sind auf jeden Fall
> hart über dem Limit der "Ungefährlichkeit".

Je höher die Frequenz, desto kleiner können die Kondensatoren sein. 
Wenige 100pF dürften für deine Anwendung ausreichen. Bei einem 50Hz 
Trafo benötigst du dagegen etliche 10nF.

> Dann muss ich mir jetzt mal so eine Kaskade irgendwie irgendwo
> organisieren. Mist, dass man hier vom Schrott sowas nicht bekommt.

Nimm am besten einen Diodensplittrafo aus einem TV. Diese liefern je 
nach Ansteuerung etliche 10kV und haben keine Kondensatoren eingebaut 
(die aus PC-Monitoren haben meist Kondensatoren mit 1nF, das ist nicht 
sehr angenehm...).
Wenn du jetzt die Ansteuerung ausreichend schwach auslegst (also z.B. 
eine Strombegrenzung einbaust), dann bricht die Spannung bei der 
kleinsten Belastung ein.

Nicht der Trafo begrenzt die Leistung, sondern vor allem die 
Ansteuerung.

von Frank S. (Firma: HSCS) (linuxerr)


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Andreas Klepmeir schrieb:
> Ein Zeilentrafo bringt einen nicht um, der beisst nur.
> So ein Trafo wurde auch nur für quasi-statische Belastung gebaut, das
> ist eigentlich genau das was du brauchst.
wie bitte?
natürlich ist die beschleunigungsspannung im farbferseher 
lebensgefährlich. der strahlstrom bewegt sich im bereich von 1..2mA (je 
nach bildschirmgröße) und das sind 20..50Watt. durch die 
hochspannungskaskade werden einige kapazitäten geladen und wenn man da 
anfasst, fliessen kurzzeitig erhebliche ströme durch deinen körper und 
20mA sind auf jeden fall schon extrem lebensgefährlich. wenn die 
hochspannungsquelle also große kapazitäten läd, dann summiert sich die 
aufgebrachte ladung und die kann lebensgefährlich werden.

eine spannungsquelle wird grundsätzlich lebensgefärlich, wenn sie
1. eine hohe spannung besitzt, wodurch der innenwiderstand des körpers 
bedeutungslos wird und einen kurzschluss nach masse darstellt
und
2. die gespeicherte ladung groß genug ist.

deshalb kann auch eine relativ leistungsschwache hochspannungsquelle 
gefährlich werden, wenn sie genügend zeit hat, um eine entsprechend 
große kapazität zu laden. die ladung summiert sich mit der zeit auf bis 
der kondensator vollständig geladen ist und kann diese ladung bei einem 
kurzschluss (körperkontakt) dann kurzzeitig abgeben und so sehr 
unangenehm werden.

selbst mit reibungselektrizität und kondensatoren (leidensche flaschen) 
kann das sehr unangenehm werden.

> Von den 20 kV würde ich mich übrigens nicht beeindrucken lassen, wenn du
> dich mit billigen Turnschuhen statisch auflädst kannst du dich selbst
> noch viel weiter aufladen. Ob was passiert hängt vom Strom ab, und davon
> liefert ein Zeilentrafo nicht sehr viel.

in meinen augen sträflicher leitsinn ........ vor hohen spannungen 
sollte man immer den nötigen respekt haben.

wie benedikt schon schrieb, die ansteuerung des zeilentrafos ist 
entscheident und die kapazitäten am hochspannungsausgang der kaskade.

von Andreas K. (derandi)


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Darum soll er auch einen Dioden-Split-Transformator verwenden, im 
Gegensatz zur Kaskade sind da keine Kondensatoren drin, zumindest in dem 
knappen duzend, das ich bisher in der Hand hatte.

Das Problem wird nicht der Trafo sein, ich kenne seinen Aufbau nicht, 
aber der könnte durchaus genug Kapazität bereitstellen.
Da kann er noch so viele Widerstände einbauen.

Spannungsangaben sind in aller Regel unbrauchbar, Strom und Wirkdauer 
sind da viel interessanter.

von Henk (Gast)


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Also die Pollin Hochspannungskaskaden sind von der Ladungsenergie lt. 
Datenblatt "auf jeden Fall" tödlich, wenn man da im Norm- Betrieb 
dranpacken würde.

Aber warum in Diodensplittrafos KEINE Kondensatoren drinstecken sollen, 
kann ich nicht nachvollziehen - kommt da gepulste HV-DC raus?


btw. ich bin auf dem Gebiet der Hochspannung nicht völligst unwissend, 
habe etliche Jahre bei einem großen Energieversorger als 
Hochspannungstechniker an 20 und 110kV- Netzen gearbeitet. Gerade 
deshalb betreibe ich solchen Aufwand um die Sicherheit.

von Benedikt K. (benedikt)


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Henk schrieb:
> Also die Pollin Hochspannungskaskaden sind von der Ladungsenergie lt.
> Datenblatt "auf jeden Fall" tödlich, wenn man da im Norm- Betrieb
> dranpacken würde.

Das bezweifle ich. Der Beweis: Ich schreibe hier noch.
Die darin verbauten Kondensatoren haben um die 1nF. Davon sind meist 3 
in Reihe verbaut, macht also rund 330pF bei 30kV. Das sind gerade mal 
0,15J, also vergleichsweise harmlos, auch wenn eine Berührung alles 
andere als angenehm ist. Gefährlich wird es dagegen, wenn noch ein Trafo 
dran hängt, der kontinuierlich einige 10W liefert.
Bei welchen Kaskaden von Pollin gibt es eigentlich ein Datenblatt? Ich 
finde da nur 2 Stück, aber ohne weitere Infos.

> Aber warum in Diodensplittrafos KEINE Kondensatoren drinstecken sollen,
> kann ich nicht nachvollziehen - kommt da gepulste HV-DC raus?

Es ist nur ein Übertrager mit Gleichrichterdioden. Als Siebung dient die 
Bildröhre selbst, die sowohl innen als auch außen mit einem 
Graphitschicht überzogen ist. Wie gesagt: Da die Frequenz hoch ist und 
der Strom so gering, reichen wenige 100pF für die Siebung.
Das ist nur bei DSTs aus TVs so (vermutlich aufgrund der größeren 
Bildröhre mit mehr Kapazität). DSTs aus PC Monitoren hatten dagegen 
immer welche. Das sieht man auch optisch: Die aus TVs sind deutlich 
schlanker, während die aus CRTs oft noch eine Beule auf einer Seite 
haben, wo der Kondensator sitzt.

von Henk (Gast)


Angehängte Dateien:

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Achso okay, also müsste ich bei Nutzung des Diodensplittrafos aus einem 
TV zusätzlich einen HV- Kondensator organisieren und unterbringen. Blöde 
Sache...

Die Datenblätter für die Pollin- Kaskaden (3 Stück gibt es derzeit) habe 
ich aufgrund der "Vergleichstypen" ausfindig gemacht, war aber auch 
etwas stressiges rumgesuche...
Hier im Anhang mal die Kurzversion zu "Hochspannungskaskade HSK103/1"

von Benedikt K. (benedikt)


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Henk schrieb:
> Achso okay, also müsste ich bei Nutzung des Diodensplittrafos aus einem
> TV zusätzlich einen HV- Kondensator organisieren und unterbringen. Blöde
> Sache...

Es dürfte auch ohne funktionieren, denn alleine die Kabel haben 
vermutlich schon für deine Zwecke ausreichend Kapazität.

von Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)


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Benedikt K. schrieb:
>
> Es ist nur ein Übertrager mit Gleichrichterdioden. Als Siebung dient die
> Bildröhre selbst, die sowohl innen als auch außen mit einem
> Graphitschicht überzogen ist. Wie gesagt: Da die Frequenz hoch ist und
> der Strom so gering, reichen wenige 100pF für die Siebung.
> Das ist nur bei DSTs aus TVs so (vermutlich aufgrund der größeren
> Bildröhre mit mehr Kapazität). DSTs aus PC Monitoren hatten dagegen
> immer welche. Das sieht man auch optisch: Die aus TVs sind deutlich
> schlanker, während die aus CRTs oft noch eine Beule auf einer Seite
> haben, wo der Kondensator sitzt.

In Monitor-DSTs können mehrere Kondensatoren drin sein: Neben dem 
eigentlichen Siebkondensator befindet sich optional noch ein 
Koppelkondensator für die dynamische Fokussierung und ein 
Rückkopplungskondensator für die Hochspannungsregelung. Wegen der 
wesentlich höheren Auflösung der Monitorröhre im Vergleich zur TV-Röhre 
benötigt diese zur scharfen Darstellung eine relativ stabile und 
geregelte Hochspannung. Dazu darf die Ripple-Spannung nicht zu hoch 
werden. Außerdem wird eine gewisse Puffer-Kapazität benötigt, damit die 
Hochspannungsregelung auf schnelle Laständerungen reagieren kann, wie 
sie bei "ungünstigen" Bildinhalten auftreten können.

@ Henk
Einfacher geht es kaum (Bild 13.3.1 D):
http://www.trifolium.de/netzteil/kap13.html
Einfach mit einem Labornetzteil mit einstellbarer Strombegrenzung 
betreiben und die Leistung der Hochspannung mit der Strombegrenzung 
begrenzen.

Jörg

von Henk (Gast)


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Hallo Jörg,

diese Schaltung fand ich bereits, aber auf die Versorgung aus einer 
direkt strombegrenzten Quelle habe ich ehrlich gesagt nicht gedacht. 
Schande über mich... :-(
Werde morgen mal schauen, ob ich irgendwo nen Diodensplittrafo 
auftreiben kann.

von Andi (Gast)


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Wie wäre es mit einer KFZ Zündspule? Schaltung mit einem NE555 war mal 
in einer Zeitschrift glaub Elektor war es.

von Dieter W. (dds5)


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Im Moment ist ein HV-Netzteil 30kV 1mA in der Bucht
Artikelnummer  260503785533

von Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)


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Andi schrieb:
> Wie wäre es mit einer KFZ Zündspule? Schaltung mit einem NE555 war mal
> in einer Zeitschrift glaub Elektor war es.

Das bringt nix. Aus der Zündspule kommt Wechselspannung (das haben 
Spulen nun mal so an sich) und die ist für elektrostatische Anwendungen 
ungeeignet. Er müßte dann noch einen Gleichrichter nachschalten, was bei 
solchen Spannungen nicht ganz einfach ist. Ein DST dürfte einfacher und 
billiger zu beschaffen sein und der hat den Gleichrichter schon 
eingebaut.

Jörg

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