www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ladezeit und Energie


Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi.
Ich würde gerne über einen Spannungswandler und einer Leistungswähigen
Batterie einen Hochspannungskondensator(350V\100µF) aufladen und das
möglichst schnell.

So habe ich die benötigte Energie für den Kondensator berechnet:

E = 0,5  C  U²
6,125Ws = 0,5 * 0,0001 * 350²

Also muss der Kondensator mit einer Energie von 6,125W aufgeladen
werden damit er in einer Sekunde völlig aufgeladen ist, oder?

Der Spannungswandler:
Batterie(6V|3A) ist mit einer Diode, dem Hochvoltkondensator, einer
Spule(Induktivität) und mit einem Transistor in reihe geschaltet. Die
Basis des Transistor hängt an einem Oszillator. Durch jeden
abschaltvorgang des Transistors entsteht in der Spule eine
Induktionsspannung die denn Hochvoltkondensator aufladen soll.

Um die Induktivität der Spule für die Energiemenge 6,125Ws zu
berechnen, habe ich diese Formel benutzt:

E = 0,5  L  I²

umstellen:

L = E / (0,5 * I²)

1,361H = 6,125Ws / (0,5 * 3²)

Mit einer Induktivität von 1,361H und einer Energiequelle mit einer
Amperzahl von 3A müsste ich den Kondensator in einer Sekunde aufladen
können, oder ist das nicht Richtig wie ich das berechnet habe?

Gruß

Thomas

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich sehe schon.
Habe bestimmt alles falsch gemacht oder das ganze Falsch beschrieben,
darum gibt mir auch niemand eine Antwort.
Jeder lacht sich bestimmt kaputt, da was ich an Müll geschrieben habe.

(he he he LOL)   ;-)

Thomas

Autor: Kathrin Geilmann (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kommt mir ja irgendwie komisch vor.

Spontan würde ich ja eher Kondensator und Spule parallel schalten,
statt in Reihe und die Dämpfung des dann entstehenden Schwingkreises so
einstellen, daß man nur eine Viertelschwingung erhält (aperiodischer
Grenzfall?).

Ich sehe nämlich nicht so ganz wie da überhaupt Strom fließen soll, um
den Kondensator aufzuladen, wenn das alles in Reihe hängt.

Nicht, daß ich Ahnung hab. Aber du wartest ja völlig ungeduldig auf
eine Reaktion.

Kathrin

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt, den Spannungswandler habe ich etwas falsch beschrieben, aber das
mit meinen berechnungen war doch Richtig.?

Thomas

Autor: Thomas Hergenhahn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich denke, er meint eine Schaltung wie beim fly-back-wandler:
Schalter (Transistor) verbindet Spule mit Spannungsquelle. Nach einer
Zeit unterbricht der Schalter die Verbindung zur Spannungsquelle, die
Spannung an der Induktivität kehrt sich um, Diode wird leitend,
Stromfluß wird über Diode abgebaut un lädt Kondensator.

+U1----*/ ---T----I<I---T--- -U2
             I    I
             L          C
             I          I
            - *-       -*-

Hier könnte man natürlich entsprechend der oberen Berechnung soviel
Energie in die Spule packen, daß der Kondensator gerade die gewünschte
Spannung erreicht.
Ohne die Rechnung näher betrachtet zu haben: Die 1,3... H für die Spule
sind unpraktikabel hoch. Eine praktische Ausführung wiederholt einfach
soviele Schaltvorgänge mit einer um vieles kleineren Spule, bis der
Kondensator voll ist (gewünschte Spannung anliegt).

Autor: ...HanneS... (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau dir mal freischwingende Transverter an, besonders den
Sperrschwinger. Viel Ahnung habe ich da auch nicht, aber um mit einer
6V-Batterie einen 100µF-Kondensator auf 350V aufzu"pumpen" gehört
schon etwas mehr dazu, als einen Transistor fremdgesteuert zu takten
und damit eine Spule zu erregen.

...

Autor: Thomas Hergenhahn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ohne das angeschaut zu haben: es ginge schon so. Nachteil der obigen
Schaltung: Wenn die Spule beim Ausschalten minus 350V erzeugt, liegen
die auch am Transistor. Insofern benutzt man bei großen
Spannungsunterschieden besser einen Transformator.

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So wie der Thomas Hergenhahn es Bildlich veranschaulicht hat sieht die
Schaltung aus. Und nach meinen Berechnungen der Induktivität der Spule
müste ich doch den Kondensator in einer Sekunde vollständig aufladen
können. Oder etwa nicht?

Und warum sollte der Transistor denn auch mit der Hochspannung belastet
werden, wenn der Transistor die Spule praktisch über die
Niedervoltenergiequelle aufladet?

Thomas

Autor: ...HanneS... (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weil die Selbstinduktionsspannung beim Sperren des Transistors auch am
Transistor anliegt.

...

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber wenn der Transistor Sperrt, kann doch die Induktionsspannung nicht
durch den Transistor weil er ja schon gesperrt wurde.
Das ist für mich unlogisch.

Thomas

Autor: Thomas Hergenhahn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es geht nicht darum, daß die Induktionsspannung "durch" den Transistor
müßte, sondern daß sie an ihm anliegt und damit seine Sperrfähigkeit
beansprucht. So, wie Wasserdruck auf einem geschlossenen Ventil lastet.

Autor: Thomas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach so, dass habe ich nicht gewusst.

Danke für eure hilfe.

Gruß

Thomas

Autor: Stefan Seegel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau mal hier

http://www.stefankneller.de/elektronik/nixiebauanl...

sind zwar nur 200 Volt, aber vielleicht als Anregung gut zu gebrauchen,
und ist sehr günstig nachzubauen...

Wie du auf eine Induktivität von 1,361 Henry kommst ist mir
schleierhaft, das ist ja eine RRIIEESSEN Spule. Baut man so einen
Step-Up Konverter wie im Link liegt die Induktivität in der
Größenordnung von 100µH (das ist so etwa ein Zehntausentstel von
Deiner).

MfG
Stefan

P.S.
Wenn man nicht so genau weiß was eine Spule eigentlich genau macht
sollte man sich da vorher mal was dazu anlesen, sonst kann das doch
(vor allem bei solchen Spannungen) nicht ganz ungefährlich sein!

Autor: ...HanneS... (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1,3 Henry dürfte in der Größenordnung eines Lasthubmagneten eines Krans
liegen.

...

Autor: Olaf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit anderen Worten, du willst wirklich eine Blitzelektronik. Such mal
danach, du wirst im Netz einiges finden.

Es nur mit einer Spule zu machen haut nicht hin weil die
Spannungsunterschiede zu gross sind. Du braeuchtest da moerderische
Stroeme. Ich hab mir das irgendwann mal durchgerechnet als ich einen
tragbaren Roehrenverstaerker bauen wollte. :-)
Es bietet sich also wirklich an einen alten Blitz auszuschlachten weil
du dann den Trafo bereits fertig bekommst und auch der Transistor ist
nicht zu verachten.
Viel schneller aufladen als dies ein Blitz kann, wirst du uebrigens
auch nicht koennen weil der Begrenzende Faktor da der Innenwiderstand
der Batterie ist.

Olaf

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.