Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannungserzeugung nach Pollin für Geiger-Müller-Zähler


von Jonas (Gast)


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Hallo!

Da es ja nun auch bei Pollin die Zählrohre gibt, dachte ich mir ich bau 
mir auch mal einen Geiger-Müller-Zähler, wobei ich schon auf mein erstes 
Problem gestoßen bin.

Ich habe mir den Bausatz von Pollin angesehen, und da ich mehr Ahnung 
von µC/Programmierung und Co habe habe ich mir gedacht: Den Part für die 
Erzeugung der 400 V für das Zählrohr guck ich mir einfach ab :) Gedacht 
getan. Habe die Schaltung exakt wie in der Pollin Doku aufgebaut (vgl. 
Seite 6), doch leider erhalte ich am Ausgang keine ~400 V sondern mein 
Labornetzteil geht in die Strombegrenzung. Das äußert sich so:

Ich drehe die Spannung am Netzteil langsam hoch, wobei bei kleinen 
Spannungen erstmal nicht viel passiert bzw. der Strom nur wenige mA 
erreicht. Bei etwa 5 V steigt der Strom dann rapide an (200 mA bei 5,4 
V) und bei etwas mehr Spannung dann exponentiell mehr. Warm bzw. sehr 
schnell heiß werden das IC, der MOSFET und der 0,22 Ohm Widerstand. Dass 
diese Bauteile mittlerweile kaputt sind kann ausgeschlossen werden, da 
ich jeweils 10 habe und die bereits ab und an ausgewechselt habe. Immer 
das selbe Phänomen.

Im Anhang findet Ihr "meine" Schaltung aus Eagle und den dazugehörigen 
Stromlaufplan. Mich würde nun interessieren, ob ich den Wald vor lauter 
Bäumen nicht mehr sehe und beim "Abmalen" einen Fehler gemacht habe. 
Vielleicht sieht ja einer was oder hat eine Idee. Wenn das zu nichts 
führt, kann ich auch nochmal ein Foto von meiner Platine nachreichen. 
Habe zwischen Stromlaufplan und der Platine allerdings schon hundert mal 
verglichen und quasi jede Leitung auf Kurzschlüsse zu den 
Nachbarleitungen durchgeklingelt.

Hab einfach keine weitere Idee mehr ...

Vielen Dank für Eure Mühe und Hilfe! :)

von Jonas (Gast)


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Hier ist nochmal ein Export der Platine mit den Bauteilnamen dran.. ist 
wahrscheinlich praktischer ;)

von Jonas (Gast)


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Achso wenn ich den MOSFET aus der Schaltung entferne, erhalte ich keinen 
so großen Strom. Weiss nicht, ob diese Info hilft ...

von MaWin (Gast)


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Die Schaltung ist ok, L1 muss natürlich die 1.5A ohne Sättigung auch 
aushalten, die pro Impuls maximal durchfliessen.

Deine Platine ist wahrlich nicht ideal, aber bei 25kHz sollte sie nicht 
die Ursache des Problems sein. Vielleicht ein 47uF Elko direkt von S des 
MOSFET zu Pin7 des IC.

von Jonas (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die Schaltung ist ok, L1 muss natürlich die 1.5A ohne Sättigung auch
> aushalten, die pro Impuls maximal durchfliessen.
>
> Deine Platine ist wahrlich nicht ideal, aber bei 25kHz sollte sie nicht
> die Ursache des Problems sein. Vielleicht ein 47uF Elko direkt von S des
> MOSFET zu Pin7 des IC.

Die 1,5 A hält die Induktivität aus. Der Elko hat leider nichts genützt 
:-/

von Falk B. (falk)


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von Falk B. (falk)


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@ Jonas (Gast)

>Achso wenn ich den MOSFET aus der Schaltung entferne, erhalte ich keinen
>so großen Strom. Weiss nicht, ob diese Info hilft ...

Drain und Source vertauscht?

von Jonas (Gast)


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Ne leider nicht. Wenn ivh drain und source einfach mal auswechsel wirds 
nich viel schlimmer. Dann fließt schon 1A bei 1V:(

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Jonas schrieb:
> Ich drehe die Spannung am Netzteil langsam hoch, wobei bei kleinen
> Spannungen erstmal nicht viel passiert bzw. der Strom nur wenige mA
> erreicht. Bei etwa 5 V steigt der Strom dann rapide an (200 mA bei 5,4
> V) und bei etwas mehr Spannung dann exponentiell mehr.

Bei manchen Schaltreglern darf man die Spannung nicht langsam 
hochdrehen. Beim Boost-Converter ist der Eingangsstrom bei niedriger 
Eingangsspannung am größten. Wenn dann dein Netzteil den Strom begrenzt, 
kann die Spannung nicht weiter ansteigen und der Wandler bleibt in 
diesem ungünstigen Punkt "gefangen".

Versuch mal, das Netzgerät von Anfang an auf die Nenn-Eingangsspannung 
einzustellen, Strombegrenzung relativ weit aufdrehen, und dann erst die 
Schaltung anzuschließen.

Natürlich erst mal nur kurz, ca. 1/2 Sekunde und beobachte, ob dann das 
Problem immer noch da ist.

von rcc (Gast)


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Hast Du eine Last auf der HV-Seite dran?

von Phillip (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> Versuch mal, das Netzgerät von Anfang an auf die Nenn-Eingangsspannung
> einzustellen, Strombegrenzung relativ weit aufdrehen, und dann erst die
> Schaltung anzuschließen.
>
> Natürlich erst mal nur kurz, ca. 1/2 Sekunde und beobachte, ob dann das
> Problem immer noch da ist.

Danke für den Tip, aber leider hat das auch nicht funktioniert.

von Phillip (Gast)


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rcc schrieb:
> Hast Du eine Last auf der HV-Seite dran?

Ja, 1 MOhm (Oszilloskop ohne Tastkopf), da in der Pollin Schaltung auch 
so große Widerstände verwendet werden.

von Jonas (Gast)


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Ahh falscher Name, mein Bruder war hier dran ...
OK also eigentlich wollte ich gar nicht so weit in die Funktionsweise 
dieser Schaltung einsteigen, sondern sie einfach nur benutzen.
Mir scheint als müsste ich nun doch mal recherchieren und simulieren.

Kann mir evtl. jemand sagen (Scope hab ich zur Verfügung), was ich in 
der Schaltung an welchem (markantem?) Punkt messen müsste?

von Falk B. (falk)


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@ Phillip (Gast)

>Ja, 1 MOhm (Oszilloskop ohne Tastkopf),

Was soll das? Was glaubst du, wozu es Tastköpfe gibt?

Nimm einem 10:1 Tastkopf mit 10 MOhm, dann wird das vielleicht was.

von Falk B. (falk)


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@Jonas (Gast)

>OK also eigentlich wollte ich gar nicht so weit in die Funktionsweise
>dieser Schaltung einsteigen, sondern sie einfach nur benutzen.

Dann musst dui sie 1:1 nachbauen, ohne Abweichung.

>Mir scheint als müsste ich nun doch mal recherchieren und simulieren.

Nein, muss man nicht.

>Kann mir evtl. jemand sagen (Scope hab ich zur Verfügung), was ich in
>der Schaltung an welchem (markantem?) Punkt messen müsste?

An IC1 Pin 2 muss man ein PWM-Signal sehen.

von Klaus R. (klara)


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Hallo Jonas,
was hast Du denn für eine Induktivität? Fabrikat, Datenblatt?
Ich könnte mir vorstellen das bei 330µH und 1,5A der Kern in die 
Sättigung geht.

Wie hast Du denn die 1,5A gemessen? Ist das ein Mittelwert, gemessen mit 
einem Multimeter? Bei dieser Art der Spannungserhöhung kommst Du sehr 
schnell zu Tastverhältnissen die ziemlich hohe Stromspitzen bringen, 
d.h. der Kern geht dann in Sättigung.

Wenn Du ein Oszi hast dann mach mal Bilder von der Gate - Ansteuerung 
und (mit Tastkopf!) und vom Drain.
Gruss Klaus.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Jonas schrieb:
> Warm bzw. sehr
> schnell heiß werden das IC, der MOSFET und der 0,22 Ohm Widerstand.

In deinem Layout ist der Pin 2 von IC1 mit L1 verbunden; das ist auf 
jeden Fall ein Fehler, der dieses Verhalten erklärt.

von Jonas (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Was soll das? Was glaubst du, wozu es Tastköpfe gibt?
>
> Nimm einem 10:1 Tastkopf mit 10 MOhm, dann wird das vielleicht was.

Ja habe ich zuerst natürlich gemacht. War aber das selbe. Hab dann mal 
ohne tastkopf versucht, weil ich gedacht habe, dass die Last vielleicht 
größer sein muss.

von Jonas (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> In deinem Layout ist der Pin 2 von IC1 mit L1 verbunden; das ist auf
> jeden Fall ein Fehler, der dieses Verhalten erklärt.

YEAH! Ich glaube das ist es. Ich wusste da muss ein kleiner Fehler 
irgendwo im Layout sein. Das korrigier ich mal eben ...

von Jonas (Gast)


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Jonas schrieb:
> Johannes E. schrieb:
>> In deinem Layout ist der Pin 2 von IC1 mit L1 verbunden; das ist auf
>> jeden Fall ein Fehler, der dieses Verhalten erklärt.
>
> YEAH! Ich glaube das ist es. Ich wusste da muss ein kleiner Fehler
> irgendwo im Layout sein. Das korrigier ich mal eben ...

Ja genau das wars... nun funktioniert es :)
Danke für die Hilfe und für das Miträtseln :)

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Jonas schrieb:
> Ja genau das wars... nun funktioniert es :)
> Danke für die Hilfe und für das Miträtseln :)

Wäre jetzt noch interessant zu erfahren, wie so ein Fehler passieren 
konnte. Gibt es in Eagle keinen DRC?

von Falk B. (falk)


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@Johannes E. (cpt_nemo)

>Wäre jetzt noch interessant zu erfahren, wie so ein Fehler passieren
>konnte. Gibt es in Eagle keinen DRC?

Aber sicher. Man muss ihn halt nur benutzen.

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