Step Up / Charge Pump Design für Hochspannung

[sammy (Gast)]

Hallo zusammen,

für einen Röhrenpreamp (4 ECC83) suche ich eine Alternative zum Trafo 
für die Stromversorgung. Ich möchte die Schaltung mit einem 
handelsüblichen 12V DC Netzteil betreiben können.

Im Internet gibt es eine Schaltung mit NE555, die häufig für Nixies und 
für kleine Röhren-Preamp Projekte genutzt wird. Allerdings liefert das 
Design nur ca. 200V bei 15mA aus einer 12V DC Versorgungsspannung.
Ich möchte gerne auf 400V bei 15mA kommen (bei 20mA sollte es aber auch 
nicht sofort abrauchen sondern etwas durchhalten. Ich setze einen LR8 
als Strombegrenzung ein und der beschränkt erst ab 20mA den Stromfluss).
Dabei ist es wichtig eine "relativ" saubere Gleichspannung zu bekommen, 
um keine Störgeräusche im Amp zu haben. Der Wirkungsgrad ist mir dabei 
nicht so wichtig.

Ich habe den Schaltplan der NE555 Chargepump angehängt.
In dem Plan habe ich ein paar Modifikationen vorgenommen, zum 
Originaldesign:
R5 von 220k auf 300k
L1 von 100uH/0,1A auf 150uF/1,6A
Q1 von IRF730 auf IRF840 und kleinen Kühler montiert
D1 von UF4004 auf UF4007
C4 von 4,7uF/350V auf 20uF/450V

Bisher scheint die Schaltung auch zu laufen, ich messe mit meinem 
Multimeter 400V, der Preamp läuft und hat keine Störgeräusche.

Allerdings fehlt mir die Erfahrung (und Knowhow zum Berechnen) um zu 
Beurteilen, ob die Schaltung wirklich konstant 400V liefert oder die 
Spannung doch eher massiv einbricht (was das Multimeter nicht 
mitbekommt) und ob das auch für einen Dauerbetrieb von mehreren Stunden 
am Stück geeignet ist. Ist das eher alles grenzwertig und außerhalb der 
Spezifikationen der Bauteile?

Es wäre super, wenn jemand mit Erfahrung mit Schaltnetztechnik da einmal 
rüber schauen würde. Ich bin auch offen für alternative Designs.


Danke und Gruß,
Sammy

[MaWin (Gast)]

sammy schrieb:
> Bisher scheint die Schaltung auch zu laufen

Die Schaltung ist grober Unsinn, dem NE555 fehlt die zeitbestimmende 
Beschaltung an TRI/DIS/TRE, die Bauteile dort sind wahlfrei verlötet.

Selbst wenn wir mal annehmen, daß es richtig gebaut wurde, so ändert die 
Spannung an CON nicht das Tastverhältnis des NE555, wie es nötig wäre um 
die Spannung zu regeln, die Schaltung regelt also nur durch Nebeneffekte 
von zu hoher Frequenz, sprich steigender Verluste.

Normalerweise kontrolliert man einen step up per NE555 über den RES 
Eingang, den du unbeschaltet gelassen hast (was man auch nicht macht).

Insgesamt ist es eine blöde Idee, einen ungeeigneten Chip für diese 
Aufgabe einzusetzen. Man nutzt besser einen MC34063. Der hat eine 
Kurzschluss/Überlastungsprüfung und regelt richtig.

Allerdings kommt man per step up eher schlecht von 12V auf 400V, das ist 
eine Erhöhung um 33, also müsste die Spule eine Güte von deutlich über 
33 haben, sagen wir 50 für trotzdem miesen Wirkungsgrad. So gut sind 
handelsübliche Spulen nicht, eher 20. Es wäre ein Wunder, wenn aus der 
Schaltung überhaupt eine belastbare Ausgangsspannung kommt und nicht 
99,99 Prozent der Leistung in den überforderten Bauteilen verblasen 
wird.

Man baut so eine Transformation besser mit einem Transformator oder 
zumindest einer Spule mit Anzapfung auf, dann reicht eventuell sogar der 
eingebaute Transistor des MC34063.

                        1:20
       +----------------Spule--|>|--+--+-- +400V
       |        MC34063  |    UF4007|  |
       |        +-----+  |          |  |
       +--------|7   1|--+         1M5 |
       |        |     |             |  |
   Rsc R33      |    5|-------------+  |
       |        |     |             | 1uF
       +--180R--|8   3|-------+     |  |
       |        |     |       |    4k7 |
+12V --+--------|6 2 4|--+ Ct 680p  |  |
                +-----+  |    |     |  |
                   |     |    |     |  |
GND ---------------+-----+----+-----+--+-- GND

[sammy (Gast)]

MaWin schrieb:
> sammy schrieb:
>> Bisher scheint die Schaltung auch zu laufen
>
> Die Schaltung ist grober Unsinn, dem NE555 fehlt die zeitbestimmende
> Beschaltung an TRI/DIS/TRE, die Bauteile dort sind wahlfrei verlötet.
>

in der Tat...
das liegt aber nicht am Schaltplan sondern an der extrem schwierigen 
Aufgabe das vom Papier in Eagle einzugeben... Da sind echt viele Fehler 
drin in der Beschaltung des NE555...

oh man, man sollte das nicht nebenbei mit schreienden Babys machne.
Ich korrigiere es noch mal und lade es hoch.


Danke und Gruß,
Sammy

[sammy (Gast)]

Hallo,


also Achtung: der ursprüngliche Schaltplan ist total falsch!!!

Anbei der richtige vom Aufbau (ich hoffe ich habe nicht schon wieder 
Schludrigkeitsfehler eingebaut...)

Vorsichtshalber noch mal den Ausgangsschaltplan als Link:
http://i210.photobucket.com/albums/bb292/frequencycentral/555SMPSNegative33.jpg


Gruß,
Sammy

[Udo S. (urschmitt)]

Dann pack das Papier doch einfach auf den Scanner.

[sammy (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> Dann pack das Papier doch einfach auf den Scanner.

das wäre auch eine Möglichkeit gewesen :)

[sammy (Gast)]

Hallo nochmal,

gibt es sonst andere, erprobte Designs um aus 12V DC auf ca. 400V 
DC/20mA zu kommen?


Gruß,
Sammy

[Toxic (Gast)]

Ich hab hier noch ne aeltere Elektorschaltung komplett als pdf-datei 
inklusive Layoutzeichnung.Sie duerfte aber fuer deine Anwendung 
wahrscheinlich ueberdimensioniert sein (350V+/-20V hat 30W output-power 
und  verwendet bis auf Trafo Standardbauteile.
Das "Ding" war uebrigens urspruenglich fuer einen RIAA 
Roehrenverstaerker gedacht....