Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hochspannung schalten (1000V, 2mA)


von Sabine (Gast)


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Hallo zusammen,

für ein Spiel habe ich mir einen Hochspannungsgenerator 
(http://www.conrad.de/ce/de/product/114448/MINI-HOCHSPANNUNGSGENERATOR-FG) 
zugelegt, der kurze Stromstöße bei etwa 1000V abgibt, dabei fließt 
allerdings praktisch kein Strom (<2mA nach Datenblatt). Das Gerät ist 
für Weidezäune gedacht, aber das sollte mich nicht weiter stören. :)

Damit man nicht andauernd einen "gewischt" kriegt, muss ich die Spannung 
natürlich schalten, dazu habe ich mir MOSFETs zugelegt 
(http://www.conrad.de/ce/de/product/162578/TRANSISTOR-HEXFET-IRFBG30-TO-220-IR). 
Vom Datenblatt her sahen diese sehr passend aus. :)

Trotzdem scheint der MOSFET durchgehend leitend zu sein, wenn 
Hochspannung anliegt, unabhängig von der Konnektivität des Gates. Man 
kriegt einfach nur immer einen gewischt. Der Transistor selbst scheint 
aber eigentlich zu funktionieren, eine LED kann ich damit problemlos 
schalten.
Dummerweise kann ich nicht die Betriebsspannung des 
Hochspannungsgenerators schalten, da ich für mehrere Spieler die 
Hochspannung natürlich an verschiedene Stellen bringen muss.

Was habe ich falsch gemacht? Muss ich irgendwie anders schalten? Das ist 
zugegebenermaßen mein erster Ausflug in Spannungen > 12V... habe ich 
etwas Wichtiges übersehen?

Danke schonmal für eure Antworten :-)

liebe Grüße,
Sabine Breuer

von Verteilerfinger (Gast)


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Hallo,

versuch es doch mal mit so nem KFZ Verteiler, geht für 4, 6 oder 8 
"Spieler", je nach Modell. Mit der originalen Zündspule bringst du sogar 
noch mehr Spannung ins Spiel ;-)

von nicht "Gast" (Gast)


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Dieser HS-Generator besteht wahrscheinlich ganz einfach aus einem 
Pulsgenerator, einem Schalttransistor (im einfachsten Fall nur aus 
diesem Tranistor + ein paar passive Bauteile) und einem kleinen 
Übertrager. Damit wird er höchstwahrscheinlich bipolare Pulse liefern. 
Zumindest eine Hälfte der Pulse wird daher über die Body-Diode des 
MOSFET durchgeleitet.
Lösung (wenn du nicht mehrere HS-Generatoren kaufen willst): Relais, da 
es bei dieser Anwendung ja nicht auf ms ankommt.

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Hallo Sabine,

zwei Probleme sehe ich bei Deiner Applikation:

1. Mit einem 1000V-MOFSET 1000V schalten zu wollen ist mutig. Schon eine 
geringe Überspannung genügt, um den MOSFET durchschlagen zu lassen. Im 
besten Fall überlebt er es, wenn er ein kontrolliertes 
Durchbruchverhalten besitzt (Stichwort Avalanchefestigkeit).

2. Wenn die Drain-Source-Spannung am MOSFET schnell ansteigt, kann der 
MOSFET u.U. einschalten, da von der Drain Ladungen auf das Gate 
influenziert werden. Dagengen hilft es nur, das Gate sehr niederohmig 
kurzzuschließen, oder, besser noch, negativ vorzuspannen. Gut wäre es 
vielleicht auch, die Pulse von der Drain fernzuhalten, also z.B. einen 
Kondensator (der aber die nötige Spannungsfestigkeit aufweisen sollte) 
aufzuladen. Um das Modul zu schützen, würde ich einen hochohmigen 
Widerstand vor den Kondensator schalten, der aber auch wieder die 1000V 
+ Sicherheitszuschlag sperren kann.
Und Vorsicht: Im Kondensator steckt dann je nach Kapazität richtig 
Energie, das kann tödlich sein!

Grüßle,
Volker.

von Anja (Gast)


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Sabine schrieb:
> Trotzdem scheint der MOSFET durchgehend leitend zu sein,

Der hat ja auch bei 1000V einen Leckstrom (0.25mA) der in der 
Größenordnung deines Maximalstromes ist.

Gruß Anja

von Sabine (Gast)


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Hmm... ich schließe aus den Antworten so weit, dass das mit dem MOSFET 
nicht wirklich funktionieren wird... es geht auf jeden Fall jeder Puls 
durch, aber vielleicht liegt das an dem erwähnten Leckstrom... hmm.

Auf die Idee, Relais zu verwenden bin ich dann als nächstes auch 
gekommen. Habe allerdings noch nie mit Relais gearbeitet und habe auch 
keine gefunden, die für 1000V ausgelegt sind. Wobei ich nicht weiß, 
inwiefern das wichtig ist, bei dem geringen Stromfluss...
Könnte mir jemand ein Modell empfehlen, das funktionieren könnte?

Danke :)

viele Grüße,
Sabine

von Detlev T. (detlevt)


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Es gibt Reed-Relais für Hochspannung, z.B. von MEDER. Kosten aber Geld 
(35€?) Wäre es da nicht sinnvoller, primärseitig die Versorgungsspannung 
zu schalten?

von Sabine (Gast)


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35€ ist leider definitiv außerhalb des Budgets... da wäre es auch sogar 
noch billiger, noch drei Hochspannungsgeneratoren zu kaufen (für 4 
Spieler), aber auch das ist mit 17€ pro Stück schon nicht ganz billig... 
:(
Sonst würde ich ja sehr gern die Versorgungsspannung schalten... :/

von Cyblord -. (cyblord)


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Also ich habe für ein Spiel auch schonmal 2000V über 4 normale Relais 
geschaltet. Waren relativ  große 230 V Relais von Finder glaub ich. 
Diese halbtransparenten. Der Funke kam immer nur dort an wo er sollte. 
Kein Überspringen.

gruß cyblord

von Sabine (Gast)


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Das klingt ja erstmal prima... weißt du ungefähr welche das waren (und 
ob die preislich angemessen sind)? Und ob die mit Logikspannung (am 
besten 5V, zur Not 9V) schaltbar sind? :)

Schwarz auf weiß dass keine Grenzen überschritten werden brauche ich 
auch ohnehin nicht... ist schließlich keine Industrieproduktion :)

von Uwe (Gast)


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Im Falle von Schäden bzw. wenn was schief geht kannst du dich aber schon 
auf Schadensersatzforderungen bzw. im Schlimmstenfall Todschlag falls 
jemand ein schwaches Herz hat (und es vileicht gar nicht weiß) ! Sich 
selber elektroschocks zu verpassen ist da schon besser ! Man kann aber 
auch zum selbstschutz eingeliefert werden.

von Cyblord -. (cyblord)


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Sabine schrieb:
> Das klingt ja erstmal prima... weißt du ungefähr welche das waren (und
> ob die preislich angemessen sind)?

So welche 
ca:http://www.ebay.de/itm/Relais-Finder-40-61-7-012-0300-12V-1xEIN-1-Schlieser-/380342378272?pt=Elektromechanische_Bauelemente&hash=item588e2c1f20

Und ob die mit Logikspannung (am
> besten 5V, zur Not 9V) schaltbar sind? :)
Musst halt nach welche mit 5V Spulenspannung gucken.

@uwe:
Troll doch woanders und lass die Großen in Ruhe, ja?

von Sabine (Gast)


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cyblord: Danke für das Beispiel! Habe ein Relais der gleichen Serie mit 
einer Spulenspannung von 5V gefunden und bestellt - bin gespannt! :)


Das Spiel ist als Gag für ein paar Freunde von mir gedacht, die 
Elektrotechniker sind. Statt für irgendetwas Punkte zu sammeln oder zu 
verlieren, bekommt man eben einen gewischt. Finger reichen aber völlig 
für den Schlag, es sollte ja auch noch Spaß machen :)

von Rigi Taler (Gast)


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Stichwort: Vorspiel

von Lupin (Gast)


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erst das relais schalten, dann die versorgung vom hv generator 
aktivieren. so hast du keine schaltfunken und die relais halten länger.

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