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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 100V Wechselspannung, unterschiedliche Signalformen erzeugen


Autor: Jens (Gast)
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Hallo,

ich möchte für ein AVR Projekt eine variable Hochspannung bis max. 100V 
mit unterschiedlichen Frequenzen und Signalformen erzeugen. Die Frequenz 
soll maximal bei 400Hz liegen. Der Ausgangsstrom soll bei max. 1mA 
liegen

Da auch eine Sägezahn und Rechteckspannung erzeugt werden soll, fällt 
die einfache Lösung mit einem Transformator/Schwingkreis aus.

Die einzigen Lösungen die ich sehe, sind eine Hochspannungskaskade die 
mit 12V/0V Rechteckspannung über das Tastverhältnis geregelt wird, oder 
einen Schaltregler. Bei dem Schaltregler könnte der Sollwert analog über 
einen AVR vorgegeben werden.

Beide Lösungen sind recht aufwändig.

Fällt jemandem eine einfachere Lösung ein, vielleicht gibts ja auch 
einen Chip den man zu sowas missbrauchen kann?

Vielen Dank schonmal,

Grüße,
Jens

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Ich würde einfach nach einem Niederfrequenzverstärker suchen, in Elektor 
waren schon viele veröffentlicht. Betriebsspannungen bis +/- 80V sind 
dort üblich, die 400 Hz kein Thema. Sollen die 100V Spitze-Spitze sein, 
oder effektiv?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Wenn 150Vss reichen: TDA610x Videoendstufe. Der geht sogar bis in den 
MHz Bereich.
PS: übliche Hochspannungskaskaden erzeugen etliche 10kV. 100V würde ich 
eher nicht als Hochspannung bezeichnen. Davon abgesehen erzeugen 
Kaskader immer Gleichspannung, sind hier also komplett falsch.

Autor: Jens (Gast)
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Hallo und Danke für die Antworten!

Das mit dem Video Chip ist interessant, das werde ich mir auf jeden Fall 
näher anschauen, scheint ja die einfachste Lösung zu sein. Die genaue 
benötigte Spannung ist noch nicht ganz klar, es soll erstmal ein 
Versuchsaufbau entstehen. Dazu sollten es wohl schon 200Vpp sein, 280V 
(100Veff) wären noch besser.

Bei meiner Beschreibung oben habe ich leider das wichtigste vergessen: 
Es soll eine batteriegetriebene 12V Anwendung sein, die 200V für den 
Video Chip müssten also erzeugt werden. Die Idee war also, 
Spannungswandlung und Signalform in einem zu machen, zum Beispiel über 
den Step-up Converter.

Falls das nicht klappt werde ich wohl oder übel mit nem Step up 
Converter die 200V erzeugen und dann mit ner Verstärker Schaltung und 
Hochspannungsfets oder dem Videotreiber arbeiten müssen.

Also falls jemand noch Ideen hat, immer her damit :)

Vielen Dank nochmal,
Jens

P.S.: Das mit der Kaskade war so gedacht, dass der Mikrocontroller über 
einen Spannungsteiler die Spannung einliest, mit dem Sollwert vergleicht 
und dann die Frequenz der Kaskade regelt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das mit der Kaskade wird so nicht funktionieren, da diese eben nur 
Gleichspannung erzeugt.
Wenn du 2 von den VideoICs in einer Vollbrücke verwendest, kannst du 
300Vss, also etwa 220Veff erzeugen. Das Ausgangssignal ist dann aber 
eben nicht auf Masse bezogen.

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Als Verstärker käme z.B. dieser in Frage

http://eportal.apexmicrotech.com/mainsite/pdf/pa78u.pdf

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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Die genannten Spannungen werden auch bei Piezo-Ansteuerungen benötigt. 
Dazu habe ich mit Erfolg dieses Schaltungskonzept eingesetzt:
Beitrag "Re: highvoltage Endstufe"
Die Bauteile dieser Schaltung sind relativ billig, die obengenannten 
APEX-Teile kosten hingegen ein Vermögen. Für eine Frequenz von 400 Hz 
wird man aber wohl noch an der Schaltung feilen müssen?! Die 'hohe' 
Gleichspannung selbst kommt bei mir aus nem step-up Wandler. Ich glaube 
allerdings auch, daß man mit einem schnell schaltendem step-up Wandler 
(2Mhz oder so) die variable Hochspannung direkt synthetisieren könnte.

Cheers
Detlef

Autor: Jens (Gast)
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Ah, die Schaltung sieht interessant aus, besonders da mit dieser Lösung 
auch Ladung von der kapazitiven Last entfernt werden kann, was bei einem 
reinen geregelten step-up wandler ja nicht so ist.

Trotzdem würde ich auch gerne mit dem step-up experimentieren. Leider 
finde ich keinen schnellen Chip, dem man die Referenzspannung vorgeben 
kann, es scheint die nur mit integrierter Referenz zu geben. Kennt 
jemand einen Chip der das kann?

Vielen Dank nochmal und Grüße,
Jens

Autor: Sonic (Gast)
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Wie wär's mit einer handelsüblichen 100V-ELA-Endstufe?

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo!

In sogenannten Leistungsverstärkern (z.B Spitzenberger&Spies EM 800C) 
befindet sich eine niederspannungs-hochleistungs-endstufe (viele 2N 
3772)
die einen Eisenkern-Transformator ansteuern.
Damit sind alle Signalformen (Sinus, Rechteck, Dreieck,..) möglich, 
Frequenzen bis 2 kHz, Ausgangsspannung von 0 - 270V, Leistung bis 800W.

mfg,
Stefan

Autor: Alexander D. (alexander_d)
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Hallo Jens,

wenn du dir keinen Spezialtransformator wickeln lassen möchtest, kannst 
du einfach einen zweiten Netztrafo "rückwärts" verschalten, um dir deine 
100V zu erzeugen. Ansonsten sieh mal bei Schaltungsvorschlägen für 
Nixie-Uhren nach.

Als Endstufe kann ich dir den Schaltungsvorschlag aus AppNote 18, Seite 
7, von Linear Technology empfehlen. Funktioniert gut und die Bauteile 
sind leicht erhältlich.

Gruß,
Alexander

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