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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verbesserung von Schaltung.


Autor: kaktusbombe (Gast)
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Hallo Forum.
Ich versuche gerade, aus einer niedrigen Spannung einen 
Hochspannungselko zu laden. Aber irgendwie klappt mein Ansatz nicht so 
recht.
Und zwar soll als Versorgung eine Lithiumzelle fungieren,
Spannung also zwischen 3,5-4,2V.
Der Ausgangselko hat 200V/680uF.

ich hatte vor, das ohne ICs zu lösen.

Jetzt sah mein Ansatz bisher so aus,
wie im Schaltplan versucht ist, darzustellen...

Durch die wechselseitige Ansteuerung der 4 Endtransistoren
(BC337/327-Pärchen)entsteht eine Wechselspannung,
die dann in dem Trafo hochtransformiert werden soll.

Mein Signal kommt bisher von einem astabilen Multivibrator.
(S1 und S2)

An dem Trafoausgang hängt dann noch ein
Brückengleichrichter und der Elko dran.

jetzt zu meinen Fragen:
1. Meine Messwerte sahen so aus:
     Iein=0.35A
     Uaus~300-330V
     Iaus: Minimal
Das habe ich bei einer Eingangsspannung von 5V gemessen.
Jetzt ist mein Ausgangselko zwar schnell so auf 30-40V, aber von da an 
gehts nicht richtig vorwärts. Vorher muss ich abstellen, weil meine 
Transistoren zu heiß werden. An was liegt das?
(dass die Spannung nicht steigt, nicht dass die Teile heiß werden. :))

2. Der "Trafo" ist um einen Ringkern selbergewickelt, weil mir grad ein 
geeigneter "professioneller" Trafo fehlte.
nach meiner Rechnung müsste er ein Wicklungsverhältnis von 1:50 haben.
Also bräuchte ich einen 5V-Netztrafo, richtig?

Demnach hat meine Ausgangsspannung eine Stromstärke
von 1/50 des Eingangs (Idelaisiert). Aber welche Stromstärke brauche ich 
für wie lange, bis mein Elko "voll" ist?
(Für mich ist "voll", wenn er mind. 130V hat...)

3. Wie gefährlich ist eigentlich ein derartiger geladener Elko,
   wenn man an die Spitzen drankommt?

4. Welche Sperrspannungen halten normale LEDs aus?
   Kann ich eine Gleichrichterdiode durch eine LED ersetzen,
   um eine "Status-LED" in der Schaltung zu haben?

Ich hab jetzt sicher noch Angaben vergessen, also einfach nachfragen.


P.S. Bessere Transistoren sind unterwegs, ich hatt sonst nur keine 
Komplementärpärchen zur Hand.

Autor: kaktusbombe (Gast)
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Ja, ich weiß mein Threadtitel war schlecht gewählt.
Könnte sich dennoch jemand erbarmen, mir zu helfen?

Aber mir ist noch ne Frage zu meinem eigenbau-"Trafo" eingefallen:

Bisher hatte ich nur eine Eingangswicklung angesteuert.
(Siehe Bild oben)

Jetzt habe ich beide grünen Wicklungen zusammengehängt und auf den 
ganzen Radius verteilt.
(Bild unten - Ausgangswicklung wie oben)
Bei beiden Versionen erhalte ich (etwa) die gleiche Spannung.
Warum?
Bei der unteren Version habe ich doch etwa die doppelte Windungszahl.
Dann müsste ich doch die halbe Spannung erhalten?
Ist dann einfach die Kopplung besser, wenn man die Wicklung auf den 
ganzen Radius verteilt?

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Sind das genau die Wicklungszahlen der Realität?
Wenn ja, warum glaubst du sind auf Trafos meterweise Drähte drauf?
Das von dir reicht nicht, um die magnetische Kopplung herzustellen.

Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Je nachdem, was du da konstruierst:

Wenn du jeweils die beiden Basen links und rechts, also P2 mit N1 und P1 
mit N2 verbindest, dann gibt das einen Kurzschluss. Man sieht das 
eventuell nicht auf den ersten Blick ;-)

Autor: kaktusbombe (Gast)
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Nein, das mache ich nicht :)
Deshalb ja die sonderbare Bezeichnung:
P1 mit N1 / P2 und N2 werden jew. angesteuert.

Sonst käme ich wohl kaum auf meine 300V am Ausgang....

Autor: Falk Brunner (falk)
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@kaktusbombe (Gast)

>Bisher hatte ich nur eine Eingangswicklung angesteuert.
>(Siehe Bild oben)

Sehr aufschlussreich . . .

Lies mal was über Netiquette

>Jetzt habe ich beide grünen Wicklungen zusammengehängt und auf den
>ganzen Radius verteilt.

Mit grünem Draht wird das nict, du brauchst blauen.

>Bei beiden Versionen erhalte ich (etwa) die gleiche Spannung.
>Warum?

1001. Glaskugelwitz.

>Bei der unteren Version habe ich doch etwa die doppelte Windungszahl.
>Dann müsste ich doch die halbe Spannung erhalten?

Lies mal was über Transformatoren und Spulen. Die Windungszahl muss 
auf die Frequenz und den Kern angepasst sein.

>Ist dann einfach die Kopplung besser, wenn man die Wicklung auf den
>ganzen Radius verteilt?

Ja, das ist aber nicht dein primäres Problem. Du stocherst planlos im 
Nebel. Dir fehlt viel Wissen, was eigentlich zu machen ist.

Eine einfach Möglichkeit mit wenig Aufwand die Spannung nach deinen 
Bedingungen zu transformieren ist ein Royer Converter.

MFG
Falk

Autor: Rising (Gast)
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kaktusbombe schrieb:
> 1. Meine Messwerte sahen so aus:
>      Iein=0.35A
>      Uaus~300-330V
>      Iaus: Minimal

Nabend, An welchen Stellen hast du diese Werte gemessen?

Ich gehe mal davon aus das der Ladestrom deines Elkos zu niedrig ist.
Dadurch brauchst du eben eine ganzeweile bis sich da mal was tut.


Hast du noch irgendwas in dem Elko-kreis?
Ein Widerstand oder ähnliches? Dann könnte es auch daran liegen.

Was ich jetzt versuchen würde ist das hier :

C = I * t / U

Den Ladestrom kannst du ja messen, die Zeit einfach nur mal ner Stopuhr 
aufnehmen und genau im Stop-Moment die Spannung am Kondensator ablesen.

Dann kannst du ausrechnen ob du die ungefähr in Richtung des richtigen 
Wertes bewegst.

Falls ja dann heisst das einfach nur das dein Ladestrom zu klein ist und 
dadurch die Zeiz t extrem lange is.

Aber was ich betonen möchte, pass bitte auf die Finger auf ... Geladene 
Elkos können tierisch weh tun.
Also bitte 5 mal gucken bevor du was anfässt!

Mfg,
Rising

Autor: kaktusbombe (Gast)
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> An welchen Stellen hast du diese Werte gemessen?

Naja Die Ausgangsspannung mit meinem Multimeter direkt am Ausgang der 
Spule. Ohne weitere Beschaltung, frei hängend...

Rising schrieb:
> Aber was ich betonen möchte, pass bitte auf die Finger auf ... Geladene
> Elkos können tierisch weh tun.
> Also bitte 5 mal gucken bevor du was anfässt!

Das war ja auch eine meiner Fragen....

Dieser Royer Converter sieht interessant aus. Leider kann ich erst am WE 
sowas testen.
Anfängerfrage dazu: Wie muss ich die Punkte an der Spule interpretieren?
Die Steuerleitung soll nur eine Windung sein?
Es heißt, dieser Kondensator C2 wird reichlich beansprucht. Spielt das 
für mich eine Rolle, wenn die Schaltung immer nur solange an ist, bis 
der Elko geladen ist?
Oder wirkt sich das dann allg. auf die Effizienz aus?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  kaktusbombe (Gast)

>Anfängerfrage dazu: Wie muss ich die Punkte an der Spule interpretieren?

Das sind die Anfänge der Wicklungen, damit man sie richt herum 
verschaltet.

>Die Steuerleitung soll nur eine Windung sein?

Nein, lies den Artikel.

>Es heißt, dieser Kondensator C2 wird reichlich beansprucht. Spielt das
>für mich eine Rolle, wenn die Schaltung immer nur solange an ist, bis
>der Elko geladen ist?

Ja.

>Oder wirkt sich das dann allg. auf die Effizienz aus?

Er kann, wenn es der falsche Typ ist, sehr heiß werden und abbrennen!

MFG
Falk

PS Was will jemand mit so wenig Ahnung von Strom mit einem so großen, 
geladenen Elko?

Autor: Rising (Gast)
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kaktusbombe schrieb:
>> An welchen Stellen hast du diese Werte gemessen?
>
> Naja Die Ausgangsspannung mit meinem Multimeter direkt am Ausgang der
> Spule. Ohne weitere Beschaltung, frei hängend...


Da kommen wir der Sache ein bisschen näher.
Das was du da abliest ist die Leerlaufspannung.

Unter Belastung also dem Elko bricht deine Spannung zusammen ;).
Der Elko wirkt ja im ersten moment wie ein Kurschluss dadurch haste 
einen extrem hohen Strom und wenn deine "Spannungsquelle" (also der 
Trafo) net mehr liefern kann ist dann eben Schicht im Schacht.

Deswegen lädt sich dein Elko auch nicht weiter auf.

Ich würde dir empfehlen bevor du weiter daran baust die wenigstens die 
Grundlagen von Transformatoren zu behandeln.
Dannach dann auch noch das Laden und Entladen von Kondensatoren!
Wikipedia ist ne gute Anlaufstelle.
Natürlich kannste auch hier weiter Fragen ist ja nicht böse gemeint,
aber ich hab immer ein leicht ungutes Gefühl wenn jemand an Strom 
bastelt ohne das nötige Wissen dazu.

Man muss immer bedenken das schon der kleinste Stromschlag zum Problem 
werden kann.

Mfg,
Rising

Autor: zylix (Gast)
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@Flak Brunner: Ich vermute mal sterben :-)

@kaktus: Warum kaufst Du Dir nicht ein Buch über Elektronikgrundlagen 
und arbeitest Dich in die Richtung in die Du gehen willst? Übrigends Dir 
ist hoffentlich klar das eine Spannung von 300V tötlich sind? Abgesehn 
davon das der Elko entsprechend Energie abgibt wenn Du mit Deinen Pfoten 
dran kommst...naja musst Du selber wissen. Nun was Deinen Trafo angeht, 
mit welcher Frequenz steuerst Du Ihn an, was für ein Kernmaterial 
verwendest Du?

Autor: Jens G. (jensig)
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>> Naja Die Ausgangsspannung mit meinem Multimeter direkt am Ausgang der
>> Spule. Ohne weitere Beschaltung, frei hängend...


>Da kommen wir der Sache ein bisschen näher.
>Das was du da abliest ist die Leerlaufspannung.

Nein - das ist ene Müllspannung, die da gemessen wird.
Erstens ist es vermutlich eine Rechteckspannung, die da erscheinen 
müsste (aber nicht erscheint).
Zweitens wissen wir noch nicht mal die Frequenz, womit die Sache 
angesteuert wird.
Und drittens dürfte ein billiger Ringkern, mit paar Windungen, 
hoffnungslos in der Sättigung sein, weshalb die Spannung nicht weiter 
steigen will, und die Transis heis werden.
Ach ja - und viertens, ist die Schaltung der pure Transistor-Tod, denn 
in Reihe zum Treibertransitor sollte auf alle Fälle ein R drin sein, um 
den Basisstrom für die Endstufe zu begrenzen (eion Wunder, daß die 
Transis das überhaupt überlebt haben).

Autor: Rising (Gast)
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@Jens G.
Rechteckspannung wirds logischerweise da es keine Anschnittssteuerung 
ist einfach nur 2 Transistoren im Schalter Betrieb.
Falls ich ergänzen darf :
Da er so schlau war und die 2 Leistungstransistoren über einen 
Transistor antreibt diesen in seinem Ic begrenzt wird ein 
Basiswiderstand unwichtig.
(In dem Falle das alles gut berechnet ODER viel Glück im Spiel war ;))

Die Frequenz kann man momentan beiseite lassen da es nur darum geht das 
allgemeine Verständnis von kaktusbombe soweit zu bekommen das er 
versteht was das ding net das macht was es soll.

Jetzt kann man noch anfangen das bei der Spannung nicht der Crest-Faktor 
beachtet / das richtige Messgerät verwendet wurde.

Aber wieso sollte man auf all das eingehen wenn noch nicht einmal das
Wissen über Trafos und Kondensatoren vorhanden ist.

Mfg,
Rising

Autor: Jens G. (jensig)
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@ Rising
>Da er so schlau war und die 2 Leistungstransistoren über einen
>Transistor antreibt diesen in seinem Ic begrenzt wird ein
>Basiswiderstand unwichtig.

Und womit wird der Ic kontrolliert begrenzt (Ic der Treiberstufe!)? 
Erkläre mir das mal.

>Jetzt kann man noch anfangen das bei der Spannung nicht der Crest-Faktor
>beachtet / das richtige Messgerät verwendet wurde.

Ist unnötig. Da es zwar ein Rechteck sein soll, aber aufgrund der 
Sättigung des Trafokerns nicht ist (nur Spikes vermutlich), ist der 
Crestfaktor ohnehin unbestimmt.

Autor: Rising (Gast)
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Der Transitor zu Ansteuerung der beiden Leistungstransitoren hat den Rb 
von 10k Ohm.

Dadurch wird der Ib des Transitor festgelegt -> dadurch natürlich der IC 
und dadurch wieder der Ib der beiden Leistungstransitoren.

Hat er jetzt für den normalen Transistor einen mit kleiner 
Stromverstärkung erwischt kannste Ic über die Leistungsstransitoren als 
begrent betrachten.

Kann man auch alles schön nach rechnen aber ich gehe auf Grundlage 
deiner Postings davon aus das du das sicherlich weisst :)
Das die Temperatur zur verschiebung des Arbeitspunktes führt ist auch 
klar aber es scheint eben glücklich gewählt zu sein.

Der Sache mit den Spitzen kann ich zustimmen jedoch kann man das 
angeschlossene Messgerät als leichten Verbraucher betrachten und dadurch 
müsste man wenigstens eine Mischung aus Rechteck und Spitzen messen.
Was auch wieder fürn Topf ist.

Die ganze Sache an einem Oszi würde mich langsam intressieren :).
Aber ich schweife ab xD

Mfg,
Rising

Autor: Jens G. (jensig)
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>Der Transitor zu Ansteuerung der beiden Leistungstransitoren hat den Rb
>von 10k Ohm.

>Dadurch wird der Ib des Transitor festgelegt -> dadurch natürlich der IC
>und dadurch wieder der Ib der beiden Leistungstransitoren.

Träume mal weiter.
Stromverstärkung ist temperaturabhängig, und streut auch extrem von 
Exemplar zu Exemplar, Uf ist temperaturabhängig, und und und ...
Auch wollen wir alle Transistoren im Schaltbetrieb betreiben - schlecht, 
dabei den Strom via Rb vor dem Treiber begrenzen zu wollen.

Du weist also auf dem Reißbrett nicht, welcher Strom in der Praxis mal 
fließen wird ...

>Kann man auch alles schön nach rechnen aber ich gehe auf Grundlage
>deiner Postings davon aus das du das sicherlich weisst :)

Jo.

>Das die Temperatur zur verschiebung des Arbeitspunktes führt ist auch
>klar aber es scheint eben glücklich gewählt zu sein.

Wir haben keinen Arbeitspunkt. Wir arbeiten sicherlich im Schaltbetrieb 
(also rein digital).

Autor: Rising (Gast)
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Laut meine Betrachrung sind die Leistungstransistoren im Schalterbetrieb 
der Steuertransitor aber nicht. Auf ihn habe ich auch die Aussage mit 
dem Arbeitspunkt bezogen.(Finde die 10kOhm sind fürn Schalterbetrieb (um 
ihn in Sättigung zu treiben) zu hoch)

Aussserdem muss der Ib ja nur soweit begrenzt sein das die 
Leistungstransistoren nicht thermisch Zerstört werden.

Das der ganze dreck Streut und das das alles absolut schwammig ist weiss 
ich...!

Aber naja sagen wirs mal so als ich noch nicht das nötige wissen hatte 
hab ich auch solche Späße gebaut... und jetzt nach gerechnet 
funktionierts grade so an der absolut Grenze xD.

Ist alles ne Sache des glücks :)

Mfg,
Rising

Autor: Jens G. (jensig)
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>Ist alles ne Sache des glücks :)

Eben - mit Glück funktioniert vieles. Weil glücklicherweise noch paar 
andere Nebeneffekte dieses Glück geradezu herausfordern.

Da Du letztendlich nicht weist, welche Stromverstärkung Du hast, kannste 
auch nicht sagen, ob der Treiber im linearen, oder schon im 
Schaltbetrieb ist (also fulle Pulle).

Autor: Rising (Gast)
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Ich persönlich freue mich immer über eine gepflegte Debatte wie wir sie 
grade hatten :).

Was mir nur grade auffällt ist das hier :

kaktusbombe schrieb:
> Und zwar soll als Versorgung eine Lithiumzelle fungieren,
> Spannung also zwischen 3,5-4,2V.

Da hab ich grade ne kleine Lücke wie groß ist der Strom vom dem Teil?
Weil das würde auch erklären warum die Transistoren net thermisch 
zerstört wurden.

^^ Hätte also garnet über den ganzen Rest nachdenken müssen ...

Mfg,
Rising

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