Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Konzept 600V-HV-Netzteil


von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich plane zur Zeit ein möglichst einfaches HV-Netzteil, das folgende 
Eigenschaften besitzen soll:

- Linearer Ausgang von 0..570V
- Maximaler Strom von 50mA
- U_ripple ca. 1V

Eingesetzt wird es für Versuche mit Glimmentladungen mit verschiedenen 
Gasen.

Mein aktueller Planungsstand ist im Anhang zu sehen. Mit dem Variac 
lässt sich die Spannung einstellen. Konkret stelle ich mir gerade 
folgende Fragen:

1. Welche Symmetrisierungswiderstände benörige ich für die 
Kondensatoren?

2. Wie bekomme ich eine Strombegrenzung auf 50mA bei dieser hohen 
Spannung hin?

Für Tips und Anregungen bin ich sehr dankbar.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ohne Worte...

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


Lesenswert?

Warum machste jetz nen neuen Thread auf?
Zudem haste die Symetriewiderlinge vergessen.

von holger (Gast)


Lesenswert?

B250R für 570V. Ob das so gut ist?

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Martin Wende schrieb:
> Warum machste jetz nen neuen Thread auf?

Im alten ging es ja nur um den Kondensator, und der Rest war dann doch 
eher unübersichtlich, daher wollte ich hier nochmal das eigentliche 
Problem herauskristallisieren.

Martin Wende schrieb:
> Zudem haste die Symetriewiderlinge vergessen.

Im neuen Schaltplan sind sie drin, aber wie genau ich sie dimensioniere 
habe ich noch nicht verstanden, da ich zu meinen Kondensatoren [1] kein 
Datenblatt habe.

holger schrieb:
> B250R für 570V. Ob das so gut ist?

Oh, ja, danke, nehme dann wohl den 2KBP08.

Gruß
Jens

[1] http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=200752880515

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Wenn du 50mA haben willst, mußt du mit 100mA rechnen.
Das sind bei 600V --- 60W.
Aus 400V Trafospannung kriegst du keine 600V raus, unter Last!

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Michael_ schrieb:
> Aus 400V Trafospannung kriegst du keine 600V raus, unter Last!

550V sind ja auch OK, es müssen nicht 600V sein.

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Du kriegst auch keine 550V raus, sondern nur 400V!
Du bist überfordert, hör auf damit!

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Michael_ schrieb:
> Du kriegst auch keine 550V raus, sondern nur 400V!

Das musst du mir erklären - bei Glättung von 400V AC, wobei 400V AC der 
Effektivwert sind, erhalte ich definitiv mehr als den Effektivwert.

Michael_ schrieb:
> Du bist überfordert, hör auf damit!

Ich frage ja hier nach, um zusammen mit Menschen, die sich besser 
auskennen als ich, die kritischen Punkte im Design zu besprechen. Meine 
konkreten Fragen sind also:

Wie berechne ich die Symmetrisierungs-Widerstände?
Welche Art von Strombegrenzung sollte ich einbauen?

Gruß
Jens

von Gert (Gast)


Lesenswert?

Aus 20 VA trafo bekommst du nie 55 oder 60 W raus, auch keine 30 führ 
längere Zeit.
Widerstände sollten etwa 10-facher Kondensatorleckstrom führen.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Lesenswert?

@Bastler: Warum machst du einen Doppelpost?

Beitrag "Re: 600V Hochvoltelko durch Reihenschaltung"
>> Doch, ist er: Variac (0..250V, 1.6A), dann 230V->400V-Trafo rückwärts,
>> der mir maximal 400V AC ausspuckt.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Alexander Schmidt schrieb:
> @Bastler: Warum machst du einen Doppelpost?

Bastler schrieb:
> Im alten ging es ja nur um den Kondensator, und der Rest war dann doch
> eher unübersichtlich, daher wollte ich hier nochmal das eigentliche
> Problem herauskristallisieren.

Die Argumentation ist doch schlüssig, oder?

Gert schrieb:
> Widerstände sollten etwa 10-facher Kondensatorleckstrom führen.

OK, der Leckstrom ist bei mir laut Hersteller eines äquivalenten 
Kondensators (C = 220µF, U = 400V) gegeben zu etwa

was einem Widerstand von etwa R = U / I = 200V / 1mA = 200 kOhm 
entspricht. Nun soll der Symmetrisierwiderstand zu einem zehnfach 
höheren Strom führen, wären 10mA, also 20 kOhm. Wäre schon ein bisschen 
wenig, oder? Falsch gerechnet?

von Ham (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

So (http://pa0fri.home.xs4all.nl/Lineairs/HV1100/verviers1.gif) kann 
mann es auch machen, es ist also möglich eine höhere Spannung aus einen 
1:1 Trenntrafo (bzw. den Behelfstrafo aus zwei "normalen") 
herauszuholen.
Dein Wert für die Symmetrierungs R's passt durchaus, du solltest 
allerdings wie im Link vorgeschlagen besser 2 Widerstände parallel 
schalten (aus Sicherheitsgründen).
Eine genau Beschreibung findest du bei: http://www.pa0fri.geerligs.com/ 
dort erst "QRO"  und dann den Eintrag "HV Supply 1300V & 2200V Power 
Supply" anklicken, die höhere Spannung wird durch eine geschickte 
verschaltung der Kondensatoren erzeugt.


Und Autor Michael: Super wie du andere motiviren kannst...

Selbstbauer, Bastler, Funkamateure usw. sollten andere Interessierte 
unterstützen und sinnvolle, freundliche Hinweise und/oder Ideen mitgeben 
und nicht auf arrogante Weise begegnen...


Ham

von Think Simple (Gast)


Lesenswert?

Bastler schrieb:
> Für Tips und Anregungen bin ich sehr dankbar.

Wasrum nicht zwei Sekundärwicklungen in Reihe? Der Rest ist dann 
entsprechend einfacher.

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ham schrieb:
> Selbstbauer, Bastler, Funkamateure usw. sollten andere Interessierte
> unterstützen und sinnvolle, freundliche Hinweise und/oder Ideen mitgeben
> und nicht auf arrogante Weise begegnen...

Danke!!! :-)

Der 400V-Trafo mit 20VA ist schon auf dem Weg zu mir, daher werde ich es 
erst einmal mit dem ausprobieren. Es ist nicht schlimm, wenn ich nicht 
die vollen 50mA bei 570V schaffe, denn mein aktuelles Netzteil macht 
300V @10mA, und das toppt meine Schaltung hier ja auf jeden Fall.

Danke auch für den Tip mit den Parallelwiderständen, ist wirklich 
sicherer so. Neue Schaltung im Anhang, als Widerstände verwende ich 
39kOhm 2W-Typen [2].

Dann bleibt jetzt nur noch die Frage nach der Strombegrenzung. Gefunden 
habe ich einen Beitrag im Elko [3], den lese ich mir jetzt erst einmal 
durch.

Think Simple schrieb:
> Wasrum nicht zwei Sekundärwicklungen in Reihe? Der Rest ist dann
> entsprechend einfacher.

Dann habe ich doch keine einstellbare Spannung, oder meinst du etwas 
Anderes?

Gruß
Jens

[2] 
http://www.reichelt.de/2W-Metall-1-0-k-Ohm-1-0-M-Ohm/2W-METALL-39K/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3084&ARTICLE=2350

[3] 
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=115651&page=0&category=all&order=time

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Die 20VA werden doch von den ganzen Widerständen wieder vernichtet. Da 
kommt doch nix mehr hinten raus.

von Think Simple (Gast)


Lesenswert?

Bastler schrieb:
> Dann habe ich doch keine einstellbare Spannung, oder meinst du etwas
> Anderes?

Sorry, ich habe mich verguckt, vergiss die Anmerkung bitte.

von Plop (Gast)


Lesenswert?

Die 10 Henry Spule ist eine sportliche Sache ... die hast du schon ?

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Simon K. schrieb:
> Die 20VA werden doch von den ganzen Widerständen wieder vernichtet. Da
> kommt doch nix mehr hinten raus.

Kann gut sein; ich denke, dass ich meinen 20VA noch umtauschen kann 
gegen einen etwas stärkeren [4].

Plop schrieb:
> Die 10 Henry Spule ist eine sportliche Sache ... die hast du schon ?

Ja, gibt's doch bei Tube-Town oder ähnlichen Quellen.

Gruß
Jens

[4] http://www.conrad.de/ce/de/product/715914/

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Habe gerade den IXCP10M90S hier [5] gefunden. Kennt jemand dazu ein 
Schaltungsbeispiel?

Gruß
Jens

[5] http://ixdev.ixys.com/DataSheet/98729.pdf

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bastler schrieb:
> Kennt jemand dazu ein Schaltungsbeispiel?

Habe selbst eines gefunden, allerdings für die 450V-Version, siehe hier:
http://www.tubecad.com/2008/11/blog0151.htm

Der dazugehörige Schaltplan [6] gibt mir allerdings noch Rätsel auf; im 
Anhang habe ich mal markiert, was für mich notwendig ist.

So wie ich das sehe, gibt es aber bei mir das fundamentale Problem, dass 
ich keine mehr oder minder fixen 300V habe, sondern eben die 
einstellbaren 0..570V, und ich daher mir etwas anderes für die 
steuerspannung des Regulators überlegen muss, oder?

Gruß
Jens

[6] 
http://www.tubecad.com/2008/11/16/ps-1%20high-voltage%20regulator%20schematic%202.png

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Bastler schrieb:
> Simon K. schrieb:
>> Die 20VA werden doch von den ganzen Widerständen wieder vernichtet. Da
>> kommt doch nix mehr hinten raus.
>
> Kann gut sein;

"Kann gut sein"? Rechne das doch einfach mal nach. Mannometer.

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Ham schrieb:
> Und Autor Michael: Super wie du andere motiviren kannst...
>
> Selbstbauer, Bastler, Funkamateure usw. sollten andere Interessierte
> unterstützen und sinnvolle, freundliche Hinweise und/oder Ideen mitgeben
> und nicht auf arrogante Weise begegnen...

Falls du die 2 Posts verfolgt hast, habe ich schon einige Tipps gegeben.
Leider ist dieses Projekt mit diesen Spannungen nicht mehr mit Bastel zu 
machen.
600V sind keine 250V oder gar 50V. Da sind Bauteile rar und kritisch. Es 
ist sicher nicht lustig, wenn ein Elko wegen falscher Symmetrierung 
explodiert.
Und es macht auch keinen Sinn, dem Bastler jedes Bauteil und jeden 
Schritt mehrfach vorzukauen.
Die Grunlagen fehlen ihm einfach, auch wenn das etwas hart klingt.
Und dann die bettelnde Frage, wir sollen auch noch eine Strombegrenzung 
vorschlagen. Das ist mit billigen Bastel nicht zu machen. Sondern 
ziemliches Neuland.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Michael_ schrieb:
> Es
> ist sicher nicht lustig, wenn ein Elko wegen falscher Symmetrierung
> explodiert.

Stimmt. Ist meine Berechnung oben denn fehlerhaft?

Gruß
Jens

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bastler schrieb:

>> Es ist sicher nicht lustig, wenn ein Elko wegen falscher Symmetrierung
>> explodiert.

> Stimmt. Ist meine Berechnung oben denn fehlerhaft?

Das nicht, aber eine kalte Lötstelle oder einen Farbring falsch
abgelesen, und schon ist es passiert. Ich würde z.B. zu Gunsten
einer höheren Sicherheit auch jeweils zwei Widerstände in Reihe
schalten.
Gruss
Harald

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Das nicht, aber eine kalte Lötstelle oder einen Farbring falsch
> abgelesen, und schon ist es passiert.

Ich werde das schon gewissenhaft aufbauen und testen.

Harald Wilhelms schrieb:
> Ich würde z.B. zu Gunsten
> einer höheren Sicherheit auch jeweils zwei Widerstände in Reihe
> schalten.

Wozu das? Sind ja immerhin 500V-Typen, die ich extra bei Reichelt 
bestelle, also nichts aus der Grabbelkiste.

Michael_ schrieb:
> Und es macht auch keinen Sinn, dem Bastler jedes Bauteil und jeden
> Schritt mehrfach vorzukauen.

Naja, das mit der Symmetrisierung habe ich wohl verstanden, also bitte 
nicht ganz so ungeduldig. Klar, es ist vielleicht für euch alles sehr 
übersichtlich und leicht, aber für mich noch nicht so. Aber das kann 
sich ja ändern wenn ich hier gute Hinweise bekomme. Dass nicht alles für 
die Katz ist zeigt ja wohl meine Mitarbeit hier (hoffentlich), oder?

Aber wie realisiere ich nun eine Strombegrenzung?

Gruß
Jens

von geiger (Gast)


Lesenswert?

Ich hab mir gerade ein Labornetzteil gebaut. 0-800V bei 0..200mA.

Als Vorlage diente die Schaltung aus der Funkschau:

Beitrag "Fragen zu Labornetzteilbau (Nachbau Funkschau 1973)"

Als Endstufe habe ich einen Semikron IGBT aus ebay verwendet. Der
hält 1200V bei 300A aus. Das Gehäuse ist isoliert aufgebaut. Der
ist zwar dafür nicht gedacht, geht aber trotzdem. Man muss sich
halt nur Gedanken machen um die Isolation der Schaltung (Potis etc)

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bastler schrieb:

> Aber wie realisiere ich nun eine Strombegrenzung?

Grundsätzlich sieht eine solche Schaltung nicht anders aus, wie
bei Niederspannungsnetzteilen. Man braucht natürlich passende,
spannungsfeste Transistoren. Durch die hohe Spannung entsteht
bei Kurzschluss allerdings dann eine hohe Verlustleistung, die
abgeführt werden muss. Ausserdem ist bei hohen Spannungen die
Gefahr eines zweiten Durchbruchs grösser.
Gruss
Harald

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Was ist denn mit dem oben verlinkten IXCP10M90S, der ist doch für 900V 
ausgelegt. Erfüllt der nicht genau meine Anforderungen? Mit einer 
Steuerspannung kann ich den Maximalstrom einstellen.

Gruß
Jens

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Kauf die vorgeschlagenen 50µ 600V Elkos und gut ist es.
Und dann besorgst du dir einen Röhren-Netztrafo, der 150mA bei 300V 
macht.
Die Wicklungen in Reihe und du hast deine 600V.
Und dann nimmst du das schon vorher vorgeschlagene
ebay 110794729571
Da hast du eine wunderbare elektronische Regelung, wo du evtl. deine 
Stromregelung integrieren kannst.
Du kannst es auch mit Röhren machen.
http://www.jogis-roehrenbude.de/Roehren-Geschichtliches/Radio-Restauration/Schlemm-Selektrograf-Restauration/Selektograf.htm
Du mußt das NT nur umstricken auf deine Spannung.
Als Röhre kannst du auch die preiswerte 6C19P nehmen.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Michael_ schrieb:
> Kauf die vorgeschlagenen 50µ 600V Elkos und gut ist es.
> Und dann besorgst du dir einen Röhren-Netztrafo, der 150mA bei 300V
> macht.
> Die Wicklungen in Reihe und du hast deine 600V.
> Und dann nimmst du das schon vorher vorgeschlagene
> ebay 110794729571
> Da hast du eine wunderbare elektronische Regelung, wo du evtl. deine
> Stromregelung integrieren kannst.

Danke für den Hinweis; dennoch würde ich gerne verstehen, wo denn der 
Fehler in meinem bisherigen Konzept ist (ich werde einen 63VA-Trafo 
verwenden, der 20VA ist zu schwach).

Jens

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bastler schrieb:

> Danke für den Hinweis; dennoch würde ich gerne verstehen, wo denn der
> Fehler in meinem bisherigen Konzept ist

Das Hauptproblem ist, das Du keine Regelung hast.
Gruss
Harald

von Jens (Gast)


Lesenswert?

Ich betreibe damit ja Kaltkathodenröhren bzw. allgemeiner 
Gasentladungen. Denen ist es nicht sooo wichtig, ob es nun 280V oder 
290V sind, die anliegen, der Strom ist entscheidend, und den kann ich ja 
auch old-school mit entsprechenden Widerständen einstellen.

Der typische Strom, der bei Gasentladungen fließt, ist im 10mA-Bereich, 
und das ist schon viel, weshalb der 400V-20VA-Trafo auch nicht bis an 
die Belastungsgrenze gehen muss.

Ich nutze momentan ein Traco-SMPS-Modul, das 0..300V ausspuckt bei 
maximal 10mA, aber das reicht nicht, um bei meinen selbstgebauten Röhren 
eine Glimmentladung in reinem Neon zu starten, einfach zu wenig 
Zündspannung.

OK, das ist nur der grobe Kontext, in dem das bei mir steht. Ihr habt 
natürlich Recht, eine sinnvolle Strombegrenzung wäre wirklich sinnvoll.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Aber was ist denn nun mit dem IXCP10M90S, sieht das nach einer 
sinnvollen Strombegrenzung aus?

http://www.tubecad.com/2008/11/blog0151.htm

von ... (Gast)


Lesenswert?

Gasentladungsroehren haben eine eigene Kennlinie und eine eigen dynamik. 
Die kriegt man eigentlich nur mit einem hinreichend grossen 
Seriewiderstand stabil.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Ich werde auch Widerstände im Bereich von 20-100kOhm verwenden.

Jens

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Habe ein bisschen weiter geplant; schaut's euch mal an. Der Komparator 
piept, wenn es ein paar mA mehr als 50 sind, die da fließen, was dann 
meinen Controller per Interrupt-Pin dazu veranlasst, tätig zu werden um 
den Stromfluss zu unterbrechen.

Kann das so funktionieren oder habe ich da was übersehen?

Gruß
Jens

von nemon (Gast)


Lesenswert?

Die Eingangsspannung vom LM393 sollte schon 1,5V von den 
Versorgungsspannungen weg sein, damit der richtig arbeitet. 50mA*5Ohm 
reichen da nicht aus.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Okay, dann kommt die Komparatorstufe hinter den Op-Amp des Amperemeters, 
Schaltplan zeichne ich gleich mal auf.

Gruß
Jens

von user (Gast)


Lesenswert?

570 V   und  18 Kohm  bedeutet  ca.  18 W  werden  alleine  in den R 
verheizt ....

wirklich nicht  schlecht  für  ein  Nt das  nur  paar  mA   liefern 
soll

was  sollen  eigentlich  die  gigantisch  grossen  Elkos   wenn  es  nur 
um  nen  Strom  von   einigen  10 mA  geht  und   zusätlich  noch   eine 
10H  Spule  zum  glätten  da  ist ?

einfach  mal  etwas besser  informieren  und nen  passenden C  wählen

paar  µ  als  Folie  sollten  da  locker  reichen

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

user schrieb:
> 570 V   und  18 Kohm  bedeutet  ca.  18 W  werden  alleine  in den R
> verheizt ....
>
> wirklich nicht  schlecht  für  ein  Nt das  nur  paar  mA   liefern
> soll

Irgendwas ist mit deiner Tastatur kaputt glaube ich ;-)

Die Symmetrisierungswiderstände habe ich so nach Anleitung in diesem 
Forum berechnet - was genau kann ich da besser machen?

user schrieb:
> was  sollen  eigentlich  die  gigantisch  grossen  Elkos   wenn  es  nur
> um  nen  Strom  von   einigen  10 mA  geht  und   zusätlich  noch   eine
> 10H  Spule  zum  glätten  da  ist ?

Du hast schon gelesen, dass ich gerne V_ripple ca. 1V haben will?

Gruß
Jens

von --- (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bastler schrieb:

> Die Symmetrisierungswiderstände habe ich so nach Anleitung in diesem
> Forum berechnet - was genau kann ich da besser machen?

Anderes Konzept?


Originattitel Funkschau 1988 Heft 21 S.99
Für Werkstatt und Service - Spannungsquelle für 0-500V

Das ging noch weiter, es gab da noch einen Regler mit Strombergrenzung.
Hat jemand zufällig dieses Heft und könnte das Original scannen?

von Jobst M. (jobstens-de)


Lesenswert?

Bei einem Kurzschluss am Ausgang macht der OP nur noch einmal kurz 
etwas: platzen. Und der nachgeschaltete µC vermutlich auch.

Und wo unterbricht der µC dann etwas?

Du erwartest nicht, mit einem Poti so die Spannung regeln zu können?


Gruß

Jobst

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

In der reinen AC-Konfiguration (also alles ab Gleichrichter fehlt noch) 
fließt ein Kurzschlusstrom von maximal 500mA. Das sollte da hinten 
nichts zum Platzen bringen. Wie das dann mit dem DC-Teil aussieht weiß 
ich noch nicht genau.

Jobst M. schrieb:
> Und wo unterbricht der µC dann etwas?

Noch nirgendwo; aber das, was als Potentiometer eingejumpert ist, ist 
ein digitales Poti mit 1k, 2k, 4k, ..., 128k-Widerständen, die per 
Relais gebrückt werden. Ich schalte einfach ein weiteres Relais dazu, 
das dann den Schaltkreis unterbricht.

Jobst M. schrieb:
> Du erwartest nicht, mit einem Poti so die Spannung regeln zu können?

Nein! Der Gedanke ist der: Wenn ich Nixie-Röhren ansteuern will, möchte 
ich ja den Strom einstellen. Aber in der Praxis ist es eher so, dass ich 
eine feste Anodenspannung vorgegeben habe, und dann unter Kenntnis der 
Zündspannung und des Glimmstromes den erforderlichen Widerstand dazu 
berechne. Also reicht es effektiv anzugeben: Röhre XY, 250V, 22kOhm. Und 
genau das möchte ich mit meinem Netzteil exakt nachstellen können, mehr 
muss es gar nicht können.

Gruß
Jens

von Jobst M. (jobstens-de)


Lesenswert?

Bastler schrieb:
> fließt ein Kurzschlusstrom von maximal 500mA

Nein. Alleine die Ladung in den Elkos reicht aus!

Am OP liegen im Moment t0 vom Kurzschluss bis zu 570V.


Gruß

Jobst

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Jobst M. schrieb:
> Nein. Alleine die Ladung in den Elkos reicht aus!

Meine Aussage bezog sich ja auf den reinen AC-Teil, den ich mal 
testweise auf meinem Schreibtisch verkabelt habe; dort komme ich auf 
U_max = 540V, und der maximale Kurzschlussstrom ist 500mA, allerdings im 
10A-Messbereich, weiß nicht, wie genau das ist.

Wie machen das denn professionelle Amperemeter? Die werden doch nicht 
direkt gehimmelt wenn der Messbereich überschritten wird.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo mal wieder, habe an anderer Stelle (bei Jogi im Röhrenforum) 
diesen Tipp hier bekommen. Habe mir danach erst mal Gedanken gemacht, 
wie die I-Beschränkung funktioniert, und bin zu diesem Schluss hier 
gekommen:

Der FET ist selbstsperrend (enhancement type; anders als eingezeichnet), 
und die Z-Diode sorgt dafür, dass er erst einmal leitet, wenn kein Strom 
fließt (Ugs = 12V). Der gesamte Strom, den das Netzteil liefert, fließt 
durch R2. Wenn der Spannungsabfall dort > 0.7V wird, leitet T2 und 
brückt die Z-Diode, wodurch der FET sperrend wird.
Strombegrenzung also ab U = 0.7V = R2 x I, also wähle ich bei 50mA R2 zu 
etwa 14 Ohm. [Da ich dann ja schon einen High-Side Shunt habe, kann ich 
darüber auch direkt mit einem Current-Sense-Chip den Strom messen.]

Ist diese Erklärung so weit sinnvoll?

Habe nur noch nicht ganz verstanden, inwieweit der R1,3-Spannungsteiler 
dareinspielt. Laut Tip in Jogis Forum soll ich das Gate einfach mit 
einem großen Widerstand (> 1 MOhm) auf GND ziehen, um nur I zu regeln. 
Dann frage ich mich aber, wie T1 jemals leitend werden soll.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

 push 

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Meine Frage ist, was du mit so fehlendem Grundlagenwissen mit 
Hochspannung willst? Fang doch erst mal mit 2xAA Batterien an. Die sind 
wenigstens ungefährlich, falls du mal was falsch anschließt.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Simon K. schrieb:
> Meine Frage ist, was du mit so fehlendem Grundlagenwissen mit
> Hochspannung willst? Fang doch erst mal mit 2xAA Batterien an. Die sind
> wenigstens ungefährlich, falls du mal was falsch anschließt.

Kannst du mir mal bitte erzählen, was das mit meiner Frage zur 
Funktionsweise der Strombegrenzung zu tun hat?

von nicht "Gast" (Gast)


Lesenswert?

Nun, die Schaltung stellt einen simplen Spannungs-Steller dar. Die 
Ausgangsspannung liegt (ohne Last) bei V_R3,Mittelabgriff-V_TH. 
Allerdings ist der Ausgangswiderstand hoch - zusätzlich zu R2 ist V_GS 
ja von I_D abhängig.
Die Strombegrenzung funktioniert so wie von dir beschrieben.

Wenn du nur max. Spannung brauchst, lege R1 an den Drain-Anschluss von 
T1 (nicht an GND).

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Danke für den konstruktiven Beitrag! Schön, wenigstens die 
Strombegrenzung habe ich wohl verstanden. Das mit dem Spannungssteller 
muss ich mir noch einmal anschauen.

Und an all die Nörgler: Ich werde die Schaltung natürlich (!!!) erst 
einmal mit einer niedrigen Spannung testen.

Als FET habe ich mir den IRFBE30 rausgesucht, ist ein 800V-Typ.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Oh, sehe gerade, das ist ja ein Logic-Level FET (Uth = 2..4V), also 
reicht auch eine 4.3V-Z-Diode.

Gruß
Jens

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Bastler (Gast)

>Als FET habe ich mir den IRFBE30 rausgesucht, ist ein 800V-Typ.

Der scheint mir aber nicht für Linearbetrieb geeignet zu sein.

http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs

>Oh, sehe gerade, das ist ja ein Logic-Level FET (Uth = 2..4V), also
>reicht auch eine 4.3V-Z-Diode.

Nö, das ist KEIN Logic level Typ.

http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Erkl.C3.A4rung_der_wichtigsten_Datenblattwerte

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Der scheint mir aber nicht für Linearbetrieb geeignet zu sein.

Woran machst du das fest? Dem Artikel entnahm ich lediglich, dass das 
Parallelschalten von MOSFETs nicht im Linearbetrieb funktioniert, sowie 
bei modernen Hochleistungs-FETs, wozu ich den IRFBE30 nicht zähle.

Falk Brunner schrieb:
> Nö, das ist KEIN Logic level Typ.

Ja, hast Recht. Dann bleibt die 12V Z-Diode drin.

Gruß
Jens

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Bastler (Gast)

>> Der scheint mir aber nicht für Linearbetrieb geeignet zu sein.

>Woran machst du das fest?

An der Name Hexfet. Und an Fig. 8 auf Seite 4, dort gibt es keine 
Kennlinie für DC, nur für 10ms.

> Dem Artikel entnahm ich lediglich, dass das
>Parallelschalten von MOSFETs nicht im Linearbetrieb funktioniert,

Doch, wenn man bestimmte Dinge beachtet.

> sowie bei modernen Hochleistungs-FETs, wozu ich den IRFBE30 nicht zähle.

So unmodern ist der nicht.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Man kann den FET leicht testen. Bau eine einfache 
Konstantstromquelle mit einem OPV und dem FET auf und lass bei 600V 
50mA fließen, Kühlkörper nicht vergessen. Wenn er das für 1h 
dauerhaft aushält, hält er auch länger.

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

@Bastler
Diese Schaltung funktioniert. Ich habe sie hier schon lange im Gebrauch 
und
speise damit Röhrengeräte (Anodenspannung) zu Reparaturzwecken.

Die Z-Diode schützt den Mosfet vor zu hoher Gate-Source-Spannung.

MfG Paul

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

@ Falk: Danke, ich gucke mir das Datenblatt nochmal an. Und zur Not wird 
der eben (klar mit Kühlkörper) getestet.

Paul Baumann schrieb:
> Diese Schaltung funktioniert. Ich habe sie hier schon lange im Gebrauch
> und
> speise damit Röhrengeräte (Anodenspannung) zu Reparaturzwecken.

Ah, interessant! Welchen FET nutzt du denn, und welche für welche 
Maximalspannung hast du die Schaltung ausgelegt?

Gruß
Jens

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

>Welchen FET nutzt du denn, und welche für welche
>Maximalspannung hast du die Schaltung ausgelegt?

Ausgelegt habe ich es für 300 Volt und der Mosfet ist hier ein IRF830.

MfG Paul

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Ah, schade, bei dem ist bei 500V Schluss. Kennt jemand zufällig einen 
800V-Fet der auch für Linearbetrieb gut geeignet ist? Ansonsten muss ich 
eben hoffen ;-)

Gruß
Jens

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

Bastler schrieb:
> Die Symmetrisierungswiderstände habe ich so nach Anleitung in diesem
> Forum berechnet - was genau kann ich da besser machen?

Für die Spannung passenden Kondensator wählen
oder
Trafo mit Mittelanzapfung (bei angepasster Spannung) verwenden
oder
2 x Einweggleichrichtung (bei angepasster Spannung) verwenden

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Stephan schrieb:
> Für die Spannung passenden Kondensator wählen

Ja; ich denke, ich werde auf die 600V Elkos umsteigen, das spart mir 
Leistung und Nerven.

von Bastler (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier der aktuelle Stand, nur der Vollständigkeit halber. Die nächsten 
Schritte sind:

- IRFBE30 auf Linearbetrieb testen
- Strom-Messung einbauen

Zur Strom-Messung: Soll in von 00.0 bis 50.0mA gehen. Vorher (beim 
300V-Netzteil) hatte ich das mit einem OP07 und einem MAX1242 (10 Bit) 
gelöst.

Allerdings habe ich ja nun schon mit R2 einen Shunt in der Leitung. 
Daher dachte ich, den current sense LTC6101 in high-side zu verwenden, 
Schaltung in der AppNote 105 von LT, S. 11.

Da habe ich mich gefragt: Was genau ist der Vorteil eines 
Current-Sense-ICs gegenüber der klassischen Variante mit OPV?

Gruß
Jens

von Paul Baumann (Gast)


Lesenswert?

Bastler schrob:
>Da habe ich mich gefragt: Was genau ist der Vorteil eines
>Current-Sense-ICs gegenüber der klassischen Variante mit OPV?

Der erfahrene Bastler hört am Trafo-Brummen, wann mit dem Current Sense 
ist!
;-)
MfG Paul

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Scherzkeks ;-)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Bastler (Gast)

>Hier der aktuelle Stand, nur der Vollständigkeit halber.

Eine 10H Drossel, soso. Was soll der Unsinn? Jeder halbwegs gescheite 
Linearregler kann 100 Hz Ripple mit wenigstens 40dB, eher 60dB 
ausregeln, damit bekommst du locker 10mV Brummspannung am Ausgang oder 
weniger hin. Und mit einem 20VA Trafo wirdst du kaum 600V/50mA schaffen. 
Da sollte es eher ein 50-100VA Trafo sein. Den Stelltrafo am Eingang 
braucht auch keiner. Dein Netzteil verbrät max. 600V*50mA, macht 30W, 
das kriegt man mit einem mittelgroßen Kühlkörper passiv gekühlt.

>Allerdings habe ich ja nun schon mit R2 einen Shunt in der Leitung.
>Daher dachte ich, den current sense LTC6101 in high-side zu verwenden,
>Schaltung in der AppNote 105 von LT, S. 11.

Kann der 600V? Ich würde einfach den Shunt in die Masse legen und gut.

>Da habe ich mich gefragt: Was genau ist der Vorteil eines
>Current-Sense-ICs gegenüber der klassischen Variante mit OPV?

Alles fertig integriert. Kleiner und preiswerter.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Eine 10H Drossel, soso. Was soll der Unsinn?

Was wäre Falk ohne seine herzerfrischende Offenheit? ;-)

Ich habe keine Spannungsregelung, die stelle ich mechanisch über den 
Variac ein. Kommt mir als einfache Einstellmöglichkeit ganz entgegen. 
Ich steuere damit Glimmentladungen an, und nichts Hochemfpindliches.

Die CLC-Glättung soll V_ripple unter 1V bekommen.

Falk Brunner schrieb:
> Und mit einem 20VA Trafo wirdst du kaum 600V/50mA schaffen.
> Da sollte es eher ein 50-100VA Trafo sein.

Ja, das habe ich zu spät begriffen. Der Umtausch vom blauen C läuft, 
danke nochmal für den Hinweis. Allerdings ist ja nun ohne die 
Symmetrisierungs-Widerstände deutlich mehr Leistung von den 20VA frei.

Falk Brunner schrieb:
> Kann der 600V?

In der application note ist ein Beispiel für 500V drin; die 
Maximalspannung hängt aber nur von den verwendeten MOSFETS ab. Aber wenn 
der mir nur Kompaktheit liefert (in diesem Falle sogar SMD) dann spare 
ich ihn mir.

Es ist ja prinzipiell egal, wo ich die Strombegrenzung einbaue, und da 
ich das netzteil standalone betreibe und nicht noch andere 
Niederspannungsausgänge habe, kann ich das ja auch low side einbauen und 
dann den Shunt-Spannungsabfall ganz normal an einen OPV verfüttern.

Gruß
Jens

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Bastler (Gast)

>Ich habe keine Spannungsregelung, die stelle ich mechanisch über den
>Variac ein. Kommt mir als einfache Einstellmöglichkeit ganz entgegen.
>Ich steuere damit Glimmentladungen an, und nichts Hochemfpindliches.

>Die CLC-Glättung soll V_ripple unter 1V bekommen.

Das widerspricht sich. Wozu dann so wenig Ripple?

>Maximalspannung hängt aber nur von den verwendeten MOSFETS ab. Aber wenn
>der mir nur Kompaktheit liefert (in diesem Falle sogar SMD) dann spare
>ich ihn mir.

Man muss nicht krampfhaft auf 600V den Strom messen wenn es auch im 
Massezweig möglich ist.

Und ehe ich ein 10H Drosselmonster irgendwo einbaue denke ich dreimal 
nach, wie es besser geht. Ich behaupte mal, mit 1h Suche im Netz findet 
man einen deutlich besseren Schaltplan als dein siebeneckiges Rad.

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Das widerspricht sich. Wozu dann so wenig Ripple?

Weil ich für verschiedene Glimmlampen-Geometrien Paschen-Kurven 
anfzeichnen möchte, und der Fehler auf die Spannung ist etwas, was ich 
gerne drücken möchte. Ich möchte nur mit angehängter Last eine halbwegs 
stabile Spannung einstellen können.

Falk Brunner schrieb:
> Man muss nicht krampfhaft auf 600V den Strom messen wenn es auch im
> Massezweig möglich ist.

Ja, sehe ich hier genauso. War mir nur vorher nicht ganz klar, ob noch 
ein +5V-Ausgang her soll, und der sollte dann wohl bitte die gleiche 
Masse haben wie der Hochspannungs-Ausgang. Spare ich mir jetzt aber, 
weil ich auf meinem Arbeitstisch sowieso ein Niederspannungsnetzteil 
stehen habe.

Falk Brunner schrieb:
> Und ehe ich ein 10H Drosselmonster irgendwo einbaue denke ich dreimal
> nach, wie es besser geht.

Ist ja dein gutes Recht - und besser als in meiner Schaltung geht es 
sicherlich. Aber was genau ist denn schlecht an dieser Spulen-Lösung? In 
Röhren-Netzteilen findet man ja oft solche Glättungsschaltungen.

Gruß
Jens

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Durchs Wiki gefunden, in der FAQ sagt IRF über seine HEXFETs dass sie 
nicht für den Lienarbetrieb gedacht sind. Wenn es aber welche noch so 
gerade sein könnten, dann die für höhere Spannungen wegen des höheren 
Rds(on). Vielleicht klappt es also doch, ich probiere es einfach mal 
aus.

http://irf.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/214

Gruß
Jens

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.