Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 600V Offset auf 2kV Wechselspannung


von Philipp S. (schoegges)


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Hallo,
ich versuche für ein physikalisches Praktikum einen Versuch aufzubauen 
und habe folgendes Problem:
Ich habe 3 Wechselspannungen mit einer Phasenbeziehung von 120° ca. 50Hz 
und einer Spannung von ca. 2kV. Strom muss keiner fließen (keine Last) 
es geht lediglich um das erzeugen von elektrischen Feldern zwischen 6 
Scheiben

(Die Werte sind mit "ca." angegeben, da man im besten Fall Frequenz und 
Spannung schrittweise erhöhen soll, für den Anfang jedoch würde mir 
genügen das vorliegende Problem für eine fixe Situation zu lösen)

Auf eine der 3 Spannungen soll nun ein 600V Offset gegeben werden, soll 
heissen die Spannung oszilliert nicht mehr um Null sondern eben um eine 
Gleichspannung von 600V.

Da ich Physiker bin habe ich leider keinerlei Ahnung ob und vorallem wie 
sich so etwas realisieren bzw beschalten lässt.

Die Wechselspannung ist gegeben, alles andere wie beispielsweise 
Netzgerät für die 600V muss gekauft werden, jedoch was für eins?

Also zusammenfassend:
Offset von 600V erzeugen:
- Wie?
- Welche Geräte?

Mit freundlichem Gruß

Schoegges

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


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Müssens genau 600V sein?
Gleichgerichteter Drehstrom mit Pufferelko gibt so 570V.
Das kommt dann zwischen die eine Platte und deren Versorgung.

Der Trenntrafo muss eben die 2kV überleben.

Und grill dich nicht!

von Heya ho. (Gast)


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Ich wuerd einen dreiphasenTrafo nehmen, dort die 2kV sekundaer erzeugen 
und den Strenpunkt auf 600V legen.

von Falk B. (falk)


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@  Philipp Schöck (schoegges)

>Auf eine der 3 Spannungen soll nun ein 600V Offset gegeben werden, soll
>heissen die Spannung oszilliert nicht mehr um Null sondern eben um eine
>Gleichspannung von 600V.

>Offset von 600V erzeugen:
>- Wie?

Potentialfreies Netzteil mit 600V, einfach in Reihe zu deiner 
Wechselspannungsquelle schalten. Dabei aber die maximal zulässige 
Isolationsspannung beachten, die hat ihre Grenzen. Alternativ ein 
kleiner, batteriebetriebener HV-Generator

von MN (Gast)


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die wechselspannung mit einem kondensator auf die dc koppeln

von Marek N. (Gast)


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So, jetzt mal auf nem richtigen Rechner. Siehe Anhang

So in etwa. Bei HF kann man den Widerstand auch durch eine Drossel 
ersetzen.
Ein 600 V-Netzteil bekommst du von FUG, Iseg, Emco, Phywe, Leybold...

Beste Grüße, Marek

von Philipp S. (schoegges)


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Super, Danke!
genau das wollte ich. Gibt es eine Möglichkeit mir die Rechnungen zu 
schicken, mit denen du die Kenngrößen der Bauteile bestimmt hast?

Des weiteren weiss ich nicht genau was bei dem Widerstand die 10 meg 
heissen bzw. beim Kondensator 10n.

Das ist ein super Ergebnis, ich würde es nur gerne weiter verstehen!!

von Clemens S. (zoggl)


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Martin Wende schrieb:
> Und grill dich nicht!

Philipp Schöck schrieb:
> Des weiteren weiss ich nicht genau was bei dem Widerstand die 10 meg
> heissen bzw. beim Kondensator 10n.

Philipp Schöck schrieb:
> Da ich Physiker bin habe ich leider keinerlei Ahnung ob und vorallem wie
> sich so etwas realisieren bzw beschalten lässt.

rofl

aber wenns hilft: traco hat so was auch, könnte vl billiger sein, wenn 
es nicht ultragenau sein muss und da die leistung eh durch die 10meg 
begrenzt wird: http://www.traco-electronic.de/index.php?id=209

von Tiefer Stapel (Gast)


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Die 100Meg = 100MOhm und die 10n = 10nF gelten natuerlich nur fuer eine 
Last von null. Ist sie aber eh nicht. Ich wuerd eine kleine kapazitive 
Last annehmen. zB 50pF, abhaengig vom Kabel. Ein Koaxkabel hat 100pF/m, 
was auch heisst, das Kabel sollte moeglichst kurz sein, idealerweise 
Null.

Denn bei 100MOhm * 100pF erhaelt man eine Zeitkonstante von 10ms, was 
nicht so sehr von 50Hz weg ist.

von amateur (Gast)


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>Des weiteren weiss ich nicht genau was bei dem Widerstand die 10 meg
>heissen bzw. beim Kondensator 10n.

Ist das Mut, Ignoranz oder Unwissenheit bei diesem Kenntnisstand mit 
2600V herumzuhantieren?

von Tiefer Stapel (Gast)


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Alles zusammen. Aber solange die Quelle nur 1uA liefert ... und wenn 
man's fliegend aufbaut, kann man die isolationsabstaende auf 
Leiterplatten  weglassen.

Allerdings sollte man die fuer die Teile zulaessigen Spannungen 
beachten, dh man muss Hochspannungsteile verwenden.

von Philipp S. (schoegges)


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> Ist das Mut, Ignoranz oder Unwissenheit bei diesem Kenntnisstand mit
> 2600V herumzuhantieren?

Zu meiner Verteidigung: kenn ich nur die SI-Präfixe:
Mega -> M

und beim Kondensator vermutete ich schon das es sich um nF halten soll 
wollte aber eben auf Nummer sicher gehen. Schließlich will ich den 
Zusammenhang ja verstehen.

Die komplette Anlage ist so konzipiert, dass die Spannungsversorgung nur 
dann funktioniert, wenn die Abdeckung über den Scheiben ist. Es ist also 
für Sicherheit gesorgt, es geht wirklich lediglich um diese Offset 
Erzeugung, da ich zwar ausführlich gelernt habe damit zu rechnen es auch 
zu messen, aber noch nie einen selbst erzeugen sollte.

Trotzdem Danke für die Fürsorge und hoffe es handelt sich bei den 
Sicherheitshinweisen lediglich um gut gemeinte Ratschläge und nicht um 
eine Verurteilung meines Wissensdefizit, denn wenn ich alles wissen 
würde, müsste ich mich nicht an dieses Forum wenden.

Kurz gesagt: Ich stehe zu meinen Lücken in der Praxis, möchte sie aber 
auf diesem Wege versuchen zu schließen :-)

Ich bin trotzdem begeistert wie konstruktiv dieses Thema hier behandelt 
wird!!
Vielen vielen Dank!!

von Marek N. (Gast)


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Moin,

zu den Berechnungen: "Frei Schnauze mal Nasenfaktor" bzw. 
Erfahrungswerte.
So eine ähnliche Schaltung habe ich am laufen, damit "lade" ich auch 
"nur Platten um", allerdings bei 30 kV DC und mit 5 kV Puls, und das bei 
einigen kHz ;-)

Als HV-Widerstand würde sich der z.B. eignen: 
http://de.farnell.com/ohmite/sm102031006fe/resistor-thick-film-0-1gohm-1-5w/dp/1159362

Als Kondensator z.B.: 
http://de.farnell.com/cornell-dubilier/940c30s1k-f/capacitor-pp-film-0-01uf-3kv-10/dp/1137868
WIMA hat auch ein paar Typen bis 6 kV und einigen zehn (?) nF.

Ja, die Tracos sind auch ganz hübsch. Danke!

Beste Grüße, Marek

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