Spannungsvervielfacher für Röhren

Röhren benötigen eine hohe Anodenspannung. Um diese an Batterien zu betreiben benötigt man viele, teure Batterien oder einen Spannungswandler

Mit diesem Spannungswandler ist es möglich Röhren an einer 9V Batterie zu betreiben. Vor allem solche Röhren, die für Anodenspannungen von ca. 50V ausgelegt sind. Für die meisten Anwendungen sind diese Spannungen ausreichend.
Doch nun zur Schaltung: Röhren benötigen im Allgemeinen einen recht geringen Anodenstrom von einigen mA. Ein sparsames Röhrenradio kommt schon mit 5mA aus. Aus diesem Grund habe ich diese Spannungswandler-Schaltung gebaut. Ein 4011 (oder ein 4001, oder auch ein 4069) bildet einen Oszillator, der auf ca. 3kHz schwingt und ein Rechteck-Signal erzeugt. Die beiden anderen Gitter dienen als Pufferverstärker um einen ausreichend hohen Strom zum Ansteuern der Transistoren zu liefern. Die Transistoren dienen als Verstärker um einen Strom von bis zu 150mA zu liefern. Diese Rechteckspannung wird auf einen Vervielfacher gegeben, der die Spannung auf 42V im Leerlauf erhöht. Dadurch, dass ich die Kondensatoren immer an Masse bzw. an das Rechteck-Signal gelegt habe, hat die Schaltung einen geringen Innenwiderstand und ist somit stärker belastbar. Allerdings müssen die Kondensatoren auch für die maximale Betriebsspannung ausgelegt sein. Ich habe also 50V 22uF genommen. Unter Belastung sinkt die Spannung auf ca. 37V ab und bleibt dann bis 10mA zimlich konstant. Pro 2uF kann man ca. 1mA Strom entnehmen. Der Wirkungsgrad ist mit 53% recht gering, für den ersten Testaufbau aber recht gut. Die meiste Leistung geht an den Dioden verlohren. Hier könnte man Schottky Dioden einsetzten. Dann hätte man 9x0,35V=3V höhere Ausgangsspannung. Weiterhin könnte man die Transistoren durch MOSFETs ersetzen. Dann würde an dem Spannungsvervielfacher eine um 1,4V höher Spannung anstehen. Dann wäre die Ausgangsspannung 5x9,6V=48V, und dann noch plus die 3V von den Dioden wäre die Spannung ca. 51V. Mit über 45V bei Nennstrom hätte man einen höheren Wirkungsgrad (über 65%). Nun noch mal etwas positives: Der Ruhestrom bei keiner Belastung am Ausgang beträgt nur 1,5mA. Das meiste (oder fast alles) verbraucht der Oszillator. Wenn man die Widerstände größer und dafür die Kondensatoren kleiner machen würde, könnte man diesen Strom noch verringern, so dass man bei einer Röhrenschaltung zum Ausschalten nur noch die Heizspannung abschalten müsste.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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