hallo, ich habe einen rechteckgenerator zur ansteuerung eines zeilentrafos gebaut. (ne555 verstärkt mit dem besagten mosfet buz11). das erzeugte signal ist sauber und wird durch 10 wicklungen klingeldraht geschickt der um den ferrit-kern des trafos gewickelt ist. bei eingeschalteter strombegrenzung von 1a wird die spannung auf 4,7v gedrosselt und es gibt erste funken. da das labornetzteil leider nur 1a hergibt habe ich die ansteuerung an ein pc-netzteil angeschlossen (12v, 13a) wobei der buz sofort in die ewigen elektronik-jagdgründe geschickt wurde.. laut datenblatt sollte der buz jedoch bei 50v 33a aushalten (entsprechend großer kühlkörper ist vorhanden!) der überlastschutz des netzteils setzt dabei nicht ein. was mache ich falsch bzw. woran könnte das liegen? gruß martin edit: gibt es bessere mofets für diese aufgabe?
Ansteuerungsfrequenz für den trafo zu niedrig? Dann würde der Strom ziemlich schznell ziemlich hoch werden, und so n netzteil elko entladen durch nen BUZ11 ist auch nicht gerade gesund.
>was mache ich falsch bzw. woran könnte das liegen?
An den fetten Elkos im Netzteil. Die liefern kurzfristig
auch mehr als 33A.
Ohne Freilaufdiode geht der BUZ auch kaputt.
Stimmt, vermutlich hast du einen Sperrwandler gebaut, d.h. in der Sperrphase bekommt dein BUZ ne ordentliche spannung ab, auch nicht gesund für den ;)
Nicht umsonst waren die Transistoren für Zeilenendstufen mit die ersten ,,richtigen'' Hochspannungstransistoren, die seinerzeit entwickelt worden sind (Ucb > 500 V). Eine solchen solltest du wohl statt eines MOSFETs (die naturgemäß eher wenig Spannung abhalten) hier benutzen. Vorsicht, die Teile haben oft sehr wenig Stromverstärkung, also besser noch einen Emitterfolger davor schalten. Derartige Transistoren sollten deine Rückschlagspannung recht gut abkönnen und auch mit den Impulsströmen kein Problem haben.
Jörg Wunsch wrote: > Vorsicht, die Teile haben oft sehr wenig > Stromverstärkung, also besser noch einen Emitterfolger davor schalten. Nicht nur einen Emitterfolger, sondern eine richtige Endstufe die auch Strom aus der Basis entnehmen kann. Eine richtige HOT Ansteuerung besteht üblicherweise aus einem an 30-100V betriebenen Übertrager, der rund +/-5V über etwa 1 Ohm in die Basis (und aus der Basis raus) treibt, so dass rund +/- 4-5A fließen. Ansonsten sind die HOTs nämlich extrem langsam und dann hat man eine enorm hohe Verlustleistung beim Abschalten.
und der arme buz11 hält bestimmt nicht bei 50V 33A aus der hat doch nur nen ptot von 75w wenn ich mich nicht irre
Michael Fournier wrote: > und der arme buz11 hält bestimmt nicht bei 50V 33A aus der hat doch nur > nen ptot von 75w wenn ich mich nicht irre Naja, er hält 50V ODER 33A aus, beides gleichzeitig natürlich nicht.
Zur Sicherheit kann man auch mal den Einsatz einer Freilaufdiode in Erwägung ziehen. Oder würde die zuviel Energie entziehen? Ich glaube das ist das Thema Snubbercircuit bez. Streuinduktivität eines Sperrwandlers. Im übrigen stellt sich noch die Frage nach der Ansteuerfrequenz des BUZ11. Der NE555 hat zwar Dampf am Ausgang, aber für das angesagte schnelle Schalten des MOSFET ist er wohl nicht gerade optimal geeignet. Und mit jeder Flanke dürfte der BUZ11 dann kurz aufglühen. Wird er denn heiss, der BUZ11, oder geht er kalt über den Jordan :-)
Schwurbl wrote:
> Wird er denn heiss, der BUZ11, oder geht er kalt über den Jordan :-)
wenn er kalt stirbt, kanns nur eine zu hohe Gate-Spannung gewesen sein.
Bei allem was man an Source und Drain falschmachen kann, wirds ein
Hitzetod:
Zuviel Verlustleistung => Hitzetod
Verpolt => Body-Diode leitet => Zuviel Verlustleistung
Zuviel Spannung => Verhält sich wie Zenerdiode => Zuviel Verlustleistung
erstmals vielen dank für die schnellen antworten. deshalb mag ich das forum so! da ich mich noch nicht soo lange mit elektronik beschäftige hab ich noch n paar fragen dazu ;) > Ansteuerungsfrequenz für den trafo zu niedrig? die frequenz liegt bei ca. 7.5 khz (ich habe den aufbau der schaltung mal angehängt) > An den fetten Elkos im Netzteil. Die liefern kurzfristig auch mehr als 33A. > Ohne Freilaufdiode geht der BUZ auch kaputt. damn.. auf die elkos wär ich jetzt nicht gekommen.. wie verwendet man die freilaufdioden? > Ich würde auf Überspannung tippen. liegt das dann am pc-netzteil das mit der impulsartigen belastung nich klarkommt, oder an der schaltung..? > Nicht umsonst waren die Transistoren für Zeilenendstufen mit die > ersten ,,richtigen'' Hochspannungstransistoren, die seinerzeit > entwickelt worden sind (Ucb > 500 V). Eine solchen solltest du > wohl statt eines MOSFETs (die naturgemäß eher wenig Spannung > abhalten) hier benutzen. Vorsicht, die Teile haben oft sehr wenig > Stromverstärkung, also besser noch einen Emitterfolger davor schalten. kannst du mir einen empfehlen? > Wird er denn heiss, der BUZ11, oder geht er kalt über den Jordan :-) beim ersten mal hatte er einen recht kleinen kühlkörper und er hat fast geglüht. beim 2. hatte ich ein 5x5cm alu-kühlblech dran wodurch er ziemlich kalt geblieben ist. trotzdem ist er in ca 0.5 sekunden "durchgebrannt".
Ja nun, zu hohe Drainspannung (Spannungsspitze!) liese den MOSFET, tja, durchlegieren, fertig ist der verlustarme Kurzschluß :-)
> Ja nun, zu hohe Drainspannung (Spannungsspitze!) liese den MOSFET, tja, > durchlegieren, fertig ist der verlustarme Kurzschluß :-) und wie hoch kann diese spannungspitze bei nem 12v-netzteil sein..?
nicht die gesammte energie vom Trafo wird auf die sekundärseite transportiert, ein teil wird zurückinduziert, so bekommst du eine spannugnsspitze.
und ich befürchte dass da eine einfache diode nicht reicht, oder?
>und ich befürchte dass da eine einfache diode nicht reicht, oder? 1N4148 sicherlich nicht. Das sollte schon eine für einige zig Ampere sein. Und schnell. Also Schottky.
und die kann zimlich hoch sein, wollte in meiner lehre auch mal 12V auf glaube es waren ca 30V bringen nur hatte sich das netzwerk von der platine gelöst samt lötauge so das die spannungsspitzen voll zur geltung kammen die habe ich gemerkt als ich an den kühlkörper gekommen bin ne messung mit dem ozzi ergab das spannungsspitzen von ca 200V da waren nur sehr sehr kurz aber sie waren da und deutlich zu spüren im finger :P aber mal ne frage ist die schaltun so komplet ?
Eine einfache Diode reicht schon, um deinen MOSFET zu schützen, allerdings ist der Wirkungsgrad dann im Keller, weil die mühsam im Magnetfeld gespeicherte Energie lieber über die Diode abfliesst, statt über deine Hochspannungs-Experimente. Entweder MOSFET mit ausreichender Spannungsfestigkeit nehmen, oder mit Snubber die Spannungsspitze in den "grünen Bereich" drücken.
Hallo, habe auch mal sowas gebaut. Ich habe einen BUZ 325 verwendet und eine Frequenz von 18kHz. Versorgungsspannung war ca. 22V und 2,8A. Der BUZ 325 ist auch nach kurzer Zeit immer wieder kaputt gegangen, warum weis ich auch nicht. Micahel
vieleicht sollte man auch die frequenz was nach oben schrauben wenn das magnetfeld steht wirkt nur noch der ohmische R der spule und der strom geht dursch die decke und bei 10 windungen geht das bestimmt zimlich fix
>aber mal ne frage ist die schaltun so komplet ? parallel zur stromversorgung befindet sich noch ein 2200uf-kondensator zur spannungsstabilisierung, ansonsten ist die so komplett. >Entweder MOSFET mit ausreichender Spannungsfestigkeit nehmen, oder mit >Snubber die Spannungsspitze in den "grünen Bereich" drücken. meinst du mit snubber eine in sperrrichtung betriebene diode parallel zum zeilentrafo? und ist der mosfet stark genug dafür..? http://www.datasheetcatalog.net/cgi-bin/helo.pl?field=Nume&type=C&text=IRL3803PBF&producedby=&action=Search >vieleicht sollte man auch die frequenz was nach oben schrauben wenn das >magnetfeld steht wirkt nur noch der ohmische R der spule und der strom >geht dursch die decke und bei 10 windungen geht das bestimmt zimlich fix hab hier noch einen 10pf-kondi rumliegen.. rein rechnerisch wäre die frequenz dann bei 80khz..
statt diode wäre bestimmt ne reihenschaltung aus r und c parallel zu der spule besser könnte ich mir denken
>statt diode wäre bestimmt ne reihenschaltung aus r und c parallel zu der >spule besser könnte ich mir denken Wie baue ich mir einen Parallelschwingkreis ?
Der 3803 geht nur bis 30V, der ist also sogar noch schlechter dafür geeignet als der BUZ11. Eher BUZ21 oder IRLI640, ... Und ein Snubber ist eine Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator. Die Werte musst du wohl ausprobieren, berechnen geht nur wenn du exakte Daten zu deinem Selbstwickeltrafo hast...
> Und ein Snubber ist eine Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator.
den darf man dann aber nicht in reihe zum trafo schalten, sonst gibts
doch wieder das problem mit dem verlust..
hmmm warum nicht wenn der fet sperrt geht die spannung in die höhe und läd den c uber den r auf und begrenzt so auch die spannungsspitze und wenn der fet wiederleitet entläd sich der c über den r und der spule richtung masse oder sehe ich das falsch ?
in welcher reihenfolge müssen c und r dann verbaut werden und welche spezifikationen brauchen die? angenommen es werden die vollen 12v und 13a gebraucht.. dann wär ein 150w-widerstand nötig.. oder bring ich da was durcheinander..?
die spannung darf ja ruhig in die höhe gehen bloß nicht über 50V, denke mal 3 ohm nur beim und irgendwas im nF bereich für c
Also Deine Schaltung im PDF hat 2 Grundfehler. 1. Die Last liegt wohl an der Source. So bekommst Du den FET nicht richtig durchgesteuert. Was Zählt ist die Spannung zwischen Gate und Source und die ändert sich je nach Durchsteuerung des FET. Wird der aber nicht voll durchgesteuert verbraucht der wegen des hohen RDS eine grosse Verlustleistung und stirbt termisch. Beim strombegrenzten Netzteil (1A) geht das gerade noch ohne das er abpfeift. Wenn Du die Last zwischen Drain und +U schaltest geht es. Eine Schnelle Schottkydiode an der Spule muss schon sein sonst killt die Gegenspannung beim Abschalten der Spule den FET. Die genaue Schutzbeschaltung hängt natürlich davon ab was Du konkret erreichen willst. Und die Speisespannung der Spule mit einen ordentlichen Kondensator abblocken sonst kommt es zu unerwünschten Schwingungen. 2. Der LM555 wird es nicht gut schaffen den FET schnellgenug zu schalten (insbesondere die CMOS-Variante nicht). Besser eine Treiberstufe dazwischenschalten. Hab mir das Flankenverhalten (bei ähnlicher Schaltung mit 18kHz) mit und ohne Treiber mal mit dem Oszi angesehen liegen Welten dazwischen.
Warum zum Geier [tm] müsst ihr dem armen Jungen denn immer noch zu MOSFETs raten? Die Dinger sind auf Grund ihrer miserablen Spannungsfestigkeit für den Job einfach nicht tauglich. Martin, bau dir den Längstransistor aus einem alten PC-Netzteil aus. Nimm ein älteres, aktuelle könnten in der Tat MOSFETs enthalten :) (weil man darin mittlerweile deren Sperrspannungsproblematik dort beherrscht, aber das macht sie trotzdem noch nicht geeigneter für derartige Experimente). Vor dessen Basis setzt du einen weiteren npn-Transistor, nimm irgendwas, das wenigstens 1 A abkann. Der Emitter des Treibers kommt mit 47 Ω and die Basis des Hochspannungstransistors. Von Basis nach Emitter des HS-Transistors schaltest du 100 Ω. Die Chancen stehen ganz gut, dass diese Konstruktion deine Experimente auch ohne Freilaufdiode (die nur die gewollte Energie aus dem Magnetfeld abbaut, die du eigentlich in Hochspannung wandeln willst) oder Snubber oder sowas überlebt. Nimm ja nix zu teures dafür, das Risiko ist immer da, dass der ganze Laden ,,hochgeht''. Ausschlachtteile aus Netzteilschrott dürften daher eine nette Gelegenheit sein. Ich glaube mich zu erinnern, dass ich früher derartige Experimente mit KU605 oder sowas gemacht habe, die Dinger waren auch kräftig genug dafür, allerdings nicht ganz so spannungsfest. HS-Transistoren gab's damals noch nicht preiswert. p.s.: Habe gerade das PDF angeguckt: ja, natürlich, der Emitter des HS-Transistors sollte an Masse, der Kollektor treibt die Spule.
Eine CAD-Zeichnung sagt mehr als 1000 Worte...
Mit Zeilentrafos hab ich auch schon einige FETs verbraten, da hilft nur probieren. Auf jeden Fall sollte die max. Vds-Spannung so hoch wie möglich sein und sie müssen ein Avalanche Rating haben. Eine 12V Zenerdiode zwischen Gate und Source ist Pflicht! Empfehlen kann ich den IRF730, den hab ich noch nicht kaputtgekriegt.
danke für die schaltung! die teile müsste ich bis auf den längstransistor noch haben.. im letzten netzteil was ich zerlegt habe waren nur folgende teile drinnen die in frage kommen: - npn transistor KSC5027 - power schottky rectifier STPS3045CW (wofür auch immer das ding gut is o_O) - mosfet 2SK2749 kann ich ersatzweise was davon verwenden? evtl. doch wieder den mosfet da der 900v und 150w aushält?
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926 Bytes
Martin Walcher wrote: > im letzten netzteil was ich zerlegt habe waren nur folgende teile > drinnen die in frage kommen: > - npn transistor KSC5027 Der sieht doch nicht schlecht aus, 800/1100 V, den bekommst du spannungsmäßig so schnell nicht kaputt. 3 A Dauerstrom, 10 A Impulsstrom. Du solltest halt irgendwie absichern, dass er nicht aus Versehen irgendwann permanent durchschaltet, denn dann wären die 3 A schnell überschritten. Impulsbreite allmählich größer machen. Ein Oszi zum Messen des Impulsstroms ist nett, aber sicher nicht zwingend erforderlich. Wenn du das Tastverhältnis der Impulse anderweitig ermitteln kannst (bspw. an Hand der Außenbeschaltung des 555), dann kannst du daraus zusammen mit der mittleren Gleichstromaufnahme (vor dem Abblockkondensator, damit das Messgerät nicht durch die Impulse Humbug anzeigt) den maximalen Spitzenstrom abschätzen. Solange du die Primärspule nicht sättigst (sie also rein induktiv ist), dann steigt der Strom dreieckförmig an, bis der Transistor abgeschaltet wird. Der Spitzenstrom ist daher
sooo.. vielen dank an alle die mir geholfen haben! bekomme jetzt schon wunderschöne 10kv-funken-strecke hin :) jetzt versuche ich das ganze noch etwas zu optimieren (ein +/- vcc rechtecksignal...) neuigkeiten schreibe ich hier rein ;) gruß martin
Martin Walcher wrote: > bekomme jetzt schon > wunderschöne 10kv-funken-strecke hin :) Neugierig, mit dem KSC5027? Ich hatte seinerzeit noch einen alten Fernseher, in dem die Röhrenendstufe für den Zeilentrafo noch intakt war. Die war natürlich nicht kaputt zu bekommen. ;-) An ein interessantes Experiment erinnere ich mich noch: man kann Glas zur elektrischen Leitfähigkeit bekommen. Lass den Funken ein wenig über Glas laufen, dann erhitzt er die Oberfläche. Darauf hin ionisiert die Schmelze und wird leitfähig. Nun kannst du langsam die Elektroden weiter auseinanderziehen, auf dem Glas bleibt eine rot glühende Schlängellinie. ;-) Und immer schön eine Hand in der Hosentasche lassen!
Jörg Wunsch wrote: > Neugierig, mit dem KSC5027? nein.. muss gestehen dass ich das noch mit dem 2SK2749 gemacht hab (weniger änderung der schaltung). zusätzlich hab ich den kondi gegen nen 10nf getauscht und jetzt gibts ca. 20kv bei 12v speisespannung und 1a strom.. > An ein interessantes Experiment erinnere ich mich noch: man > kann Glas zur elektrischen Leitfähigkeit bekommen. Lass den > Funken ein wenig über Glas laufen, dann erhitzt er die Oberfläche. > Darauf hin ionisiert die Schmelze und wird leitfähig. Nun kannst > du langsam die Elektroden weiter auseinanderziehen, auf dem Glas > bleibt eine rot glühende Schlängellinie. ;-) kewl. gleich mal probieren^^ > Und immer schön eine Hand in der Hosentasche lassen! sicha^^ schon heftig.. die spannung spürt man sogar noch durch die isolierten kabel.. gruß martin
Martin Walcher wrote:
> muss gestehen dass ich das noch mit dem 2SK2749 gemacht hab
OK, der ist ja auch für 900 V klassifiziert.
Also mit MOSFET geht das allemal und wird auch häufig gemacht. IRF540,IRF840,IRFBC40.... Was die Schaltverluste angeht sind MOSFET meist besser als Bipolar. Weniger Leistung zum Schalten bei höheren Schaltgeschwindigkeiten. Deswegen werden auch in fast allen Schaltnetzteilen MOSFETs als Primärschalter verwendet. Die meisten Netzteile sind zu dem Sperrwandler, da sie preiswert sind. Der Spannungsrückschlag ist meist gleich der Eingangsspannung (ohne Streuinduktivität). Also liegen am Drain mindestens 2x Eingangsspannung an wenn der Schalter sperrt. Um die Spannungsspitzen durch die Streuinduktivität zu bekämpfen nutzt man gerne sog. R-C-D-Snubber. Ich nenne sie aber meist R-C-D-Clamp, da diese Netzwerke die Drainspannung auf die Eingangsspannung begrenzen und so den Transistor vor zu hohen Sperrspannungen schützt. Eine Freilaufdiode ist, gelinde gesagt, grober Unfug an dieser Stelle. Der Sperrwandler wird dann nicht mehr funktionieren, da keine Energie auf die Sekundärseite fließen kann. Also Googeln nach RCD-Snubber. Desweiteren ist mir aufgefallen, dass deine Schaltfrequenz etwas niedrig ist. Ich bin kein Fernsehtechniker aber ich meine hier im Forum schon gelesen zu haben, dass die Zeilentrafos mit 16,xxxkHz getaktet werden. Vielleicht kann dir ein Fernsehtechniker hier genauere Angaben machen.
mandrake wrote: > Was die Schaltverluste angeht sind MOSFET meist besser als Bipolar. > Weniger Leistung zum Schalten bei höheren Schaltgeschwindigkeiten. Naja, gerade bei hohen Geschwindigkeiten war's das ganz schnell mit der Mär von der geringeren Schaltleistung. Die Gate-Source- Kapazitäten von Leistungs-MOSFETs liegen allesamt im nF-Bereich, da braucht man dann plötzlich doch wieder Leistung, und der ursprüngliche Hauptvorteil des FETs ist dahin. > Deswegen werden auch in fast allen Schaltnetzteilen MOSFETs als > Primärschalter verwendet. Erst neuerdings, seitdem die Sperrspannungsproblematik hier beherrscht wird. Bis vor wenigen Jahren waren das nahezu durchgängig BJTs. Die leicht höhere Sättigungsspannung spielt (außer bei sehr kleinen Versorgungsspannungen) praktisch keine Rolle, und die Treiberleistung auch nur eine untergeordnete. > Die meisten Netzteile sind zu dem Sperrwandler, da sie preiswert > sind. Der Spannungsrückschlag ist meist gleich der Eingangsspannung > (ohne Streuinduktivität). Ja, bei richtiger Dimensionierung, passendem Snubber etc. pp. Aber wenn man damit anfängt zu basteln, hat man diese Bedingung oftmals nicht (oder nicht sofort) erreicht, und dann kann beim Sperrwandler schon mal die 10fache Versorgungsspannung als Rückschlagspannung entstehen. Die BUZ11 sind ja sicher nicht umsonst draufgegangen... Erst der 2SK2749, den Martin dann gefunden hat, war dick genug von der Spannungsfestigkeit. Klar, im Prinzip hätte es bei guter Dimensionierung sicher auch ein BUZ11 tun können, aber es ist eben nicht gerade der schnellste (und kostensparendste) Weg zum Erfolg, wenn man eigentlich nicht in erster Linie die Technik eines Schaltnetzteils und seiner Schutzbeschaltung lernen will, sondern vor allem erst mal ein paar kV Hochspannung erzeugen will, um mit dieser zu experimentieren. > Ich bin kein Fernsehtechniker aber ich meine hier im Forum schon > gelesen zu haben, dass die Zeilentrafos mit 16,xxxkHz getaktet > werden. Naja, man muss kein Fernsehtechniker sein um zu wissen, dass unsere Fernsehnorm mit 15625 Hz Zeilenfrequenz arbeitet. Andererseits ist die Frqeuenz ziemlich wurscht, entscheidend ist beim Sperrschwinger ja nur die Einschaltzeit des Transistors. Mit niedrigerer Frequenz hat man bei gleicher Einschaltzeit dann halt eine geringere Leistung, aber dennoch gleiche Spannung (sowohl als Belastung primär am Transistor als auch sekundär als Nutzspannung).
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