ich möchte für Eine Gen 2 Nachtsichtsröhre ein Netzteil bauen, habe aber das Problem das ich für die ABC (Automatic Brightness Control) Eine Spannung von -1000-1200V auf bis zu -200-350V runterregeln können muss. Diese Regelung erfolgt nach einem Strom einer anderen Spannungsebene ( (der 6kV leitung,über Messwiederstand gemessen am "Fuß" der Spannungsvervielfachers, siehe Patent), die Ströme sind im Allgemeinen sehr klein (ca 10-30nA).
Mein problem ist aber dass ich aufgrund von Platzproblemen nur SMD verwenden möchte, da alles innerhalb eines Ringes um den Ausgang der Röhre gewickelt werden muss ((DA 21, DA 33.5, H 11mm). Somit möchte ich auch alle mit nur 1 Trafo aufbauen, wodurch eine Regelung der Primärseite ausfällt (Alle anderen Spannung müssen ja gleichbleiben).
Und nun zu meinen Fragen:
Ich habe ein altes Patent (https://patents.google.com/patent/EP0033574A1/de?oq=0033574) mit einer Schaltung gefunden, welche exakt das macht was ich möchte, allerdings ist hier ein alter Transistor (BUX 87 oder BUW 85 Nr 38 im Schaltplan) zu dem ich weder richtige Daten finde noch eine Alternative (welche im SMD Format ist). Kennt hier vielleicht jemand etwas kompaktes, passendes? dieser hat laut der Patentbeschreibung eine V CE (im Schaltbetrieb) von 1000V!!!
Alternativ kennt jremand vieleicht ne Alternativen Aufbau oder kann mir hierzu vielleicht Tipps geben?
(Ich habe mal als Anhang meine Benötigten Spannungen skiziert)
Problem dürften wohl die hohen Spannungen sein und da befürchte ich, das es da mit SMD schwierig wird. Bei deartig hohen Spannungen muß man einfach Mindestabstände einhalten, damit es nicht zu ungewollten Überschlägen kommt. Die Bauelemente legt man dann üblicherweise auch für deutlich höhere Spannungen aus, damit man eine Betriebssicherheit hat.
Kennt hier vielleicht jemand etwas kompaktes,
passendes? dieser hat laut der Patentbeschreibung eine V CE (im
Schaltbetrieb) von 1000V!!!
Nimm einen 1200V IGBT im DPAK Gehäuse. Bei den kleinen Strömen kann man die problemlos im Linarbetrieb fahren. Machen wir seit Jahren so bei DEUTLICH mehr als 30nA. Ist auch ausgiebig getestet. Hier reicht ein einfacher Klasse A Verstärker mit Arbeitswiderstand. Bei max. 1200V reichen 3x1206 in Reihe, es gibt aber auch HV-Typen in 1808 oder 1810, da reicht einer.
Problem dürften wohl die hohen Spannungen sein und da befürchte ich, das
es da mit SMD schwierig wird. Bei deartig hohen Spannungen muß man
einfach Mindestabstände einhalten, damit es nicht zu ungewollten
Überschlägen kommt. Die Bauelemente legt man dann üblicherweise auch für
deutlich höhere Spannungen aus, damit man eine Betriebssicherheit hat.
Einfach wird Dein Unterfangen nicht werden.
Da das ganze vergossen wird, können die Abstände auf der (flex-) Platine kürzer ausfallen.
IGBT, mosfet oder Transistor über 1200V (oder 450/500V) sind leider recht schwer zu finden. Zumal durch die Größe des Trafos, 3 oder 4 Wicklungen mit Isolation auf nen ER9.5 Kern, die Kurzschlussströme sehr klein sein werden. Zumal da dann die eh Spannung zusammen bricht. Wir sprechen von einer (sekundären) Leistung von max 10mW und so in dem Bereich wird auch der Trafo ausgelegt.
Und ja einfach wird es nicht, aber an fertige Netzteile zu kommen is quasi unmöglich, da die EU und Asiatischen) Hersteller diese nicht abgeben oder gar nicht auf anfragen Antworten. US Hersteller fallen raus, da dort ITAR gilt...
Es gibt noch Transistoren DTS723 im Handel, von Delco ursprünglich für Transistorzündung entwickelt, allerdings TO-3. Aber damit wurde eine analoge Regelung mit einem OpV im Bereich 300-1000 V ausgeführt.
Räumlich kleiner kann eine einfache Schaltung werden, wenn man sowieso einen Trafo verwendet: Der Trafo wird im Gegentakt mit 2 Transistoren mit einigen kHz gegen Masse geschaltet, die Mittelanzapfung kommt an eine regelbare Gleichspannung. An der Sekundärwicklung hängt ein Gleichrichter oder Vervielfacher. Die Sekundärspannung ist dem ü-fachen der Primärspannung proportional. Wurde vielfach in frühen japanischen Spektrometern für die Regelung der Photomultiplierspannung verwendet.
Es gibt noch Transistoren DTS723 im Handel, von Delco ursprünglich für
Transistorzündung entwickelt, allerdings TO-3. Aber damit wurde eine
analoge Regelung mit einem OpV im Bereich 300-1000 V ausgeführt.
Räumlich kleiner kann eine einfache Schaltung werden, wenn man sowieso
einen Trafo verwendet: Der Trafo wird im Gegentakt mit 2 Transistoren
mit einigen kHz gegen Masse geschaltet, die Mittelanzapfung kommt an
eine regelbare Gleichspannung. An der Sekundärwicklung hängt ein
Gleichrichter oder Vervielfacher. Die Sekundärspannung ist dem ü-fachen
der Primärspannung proportional. Wurde vielfach in frühen japanischen
Spektrometern für die Regelung der Photomultiplierspannung verwendet.
der TO3 ist zu groß und die anderen Spannungen (primär die 6kV) werden von der gleichen Wicklung erzeugt und diese müssen gleich bleiben, sonst würde die Messung nicht funktionieren.
Kennt hier vielleicht jemand etwas kompaktes,
passendes? dieser hat laut der Patentbeschreibung eine V CE (im
Schaltbetrieb) von 1000V!!!
Nimm einen 1200V IGBT im DPAK Gehäuse. Bei den kleinen Strömen kann man
die problemlos im Linarbetrieb fahren. Machen wir seit Jahren so bei
DEUTLICH mehr als 30nA. Ist auch ausgiebig getestet. Hier reicht ein
einfacher Klasse A Verstärker mit Arbeitswiderstand. Bei max. 1200V
reichen 3x1206 in Reihe, es gibt aber auch HV-Typen in 1808 oder 1810,
da reicht einer.
Danke für den tipp, darf ich fragen welchen ihr da verwendet und mit welcher Spannung? Die meisten IGBTs die ich gefunden habe, ist der Linearebereich in den Diagrammen so klein gezeichnet das man da maximal schätzen kann...
Nimm einen 1200V IGBT im DPAK Gehäuse. Bei den kleinen Strömen kann man
die problemlos im Linarbetrieb fahren. Machen wir seit Jahren so bei
DEUTLICH mehr als 30nA. Ist auch ausgiebig getestet. Hier reicht ein
einfacher Klasse A Verstärker mit Arbeitswiderstand. Bei max. 1200V
reichen 3x1206 in Reihe, es gibt aber auch HV-Typen in 1808 oder 1810,
da reicht einer.
Danke für den tipp, darf ich fragen welchen ihr da verwendet
SGD02N120. Der ist aber abgekündigt. Es gibt aber ein paar andere.
und mit
welcher Spannung?
Wir nutzen den mit ca. 500V U_CE mit bis zu 50mA (nicht dauerhaft!). Ist
alles mittels Eigenqualifizierung gelaufen.
Die meisten IGBTs die ich gefunden habe, ist der
Linearebereich in den Diagrammen so klein gezeichnet das man da maximal
schätzen kann...
Muss man messen, das ist praktisch nix garantiert. Das sind alles Schaltransistoren. Der Linearbetrieb ist nur ein Abfallprodukt und meistens eher schwach. Aber wenn es um Sub 1mA Ströme geht, bin ich da zuversichtlich, das funktioniert, auch bei voller Sperrspannung.
Die exakte Hochspannung wird durch die Speisespannung bestimmt. Ggf. kann man einen Spannungsreglerschaltkreis, etwa LM317, mit minimaler Beschaltung (nur 2 Bauteile !) als Speisespannungsquelle nutzen, dann kann man auch die variable Spannung -1000-1200V auf bis zu -200-350V einfach mit einem Poti stellbar machen.
Einfacher gehts nicht !
Ist die passende Betriebsspannung da, ist das in Minuten gebaut.
Die exakte Hochspannung wird durch die Speisespannung bestimmt. Ggf.
kann man einen Spannungsreglerschaltkreis, etwa LM317, mit minimaler
Beschaltung (nur 2 Bauteile !) als Speisespannungsquelle nutzen, dann
kann man auch die variable Spannung -1000-1200V auf bis zu -200-350V
einfach mit einem Poti stellbar machen.
Einfacher gehts nicht !
Ist die passende Betriebsspannung da, ist das in Minuten gebaut.
Zu groß.
Siehe im ersten Post die Maße des gesamten Netzteils. Zumal ich mindestens 2 (3 wenn ich die 200V dazu rechne), zumal die Spannungen auf einander aufbauen (sprich 200V+ muss mit 1000V- regelbar verbunden werden, das gleiche mit 1000V+ mit 6kv-) was das 1. Netzeil ausschließt. Ebenso muss ich das ganze immernoch regeln (und das schneller als man nen Poti (passend) einstellt.
Der Hintergrund ist der das moderne Generation 2 Röhren eine Lichtverstärkung von 6000-15000 cd/m2 oder lx (gemessen bei 1cd/m2 schirm helligkeit) und ne maximale (erlaubte) schirmhelligkeit von 6-10cd/m2 oder lx haben, wenn man jetzt ne Vollmond Nacht nimmt mit 1 cd/m2 oder lx nimmt bekommt man selbst nach Verlusten durch das Objektiv (= verstärkung von 2000-5000 cd/m2) nen durchgebrannten Schirm. Während bei Neumond (am besten noch bewölkt) man die maximale Verstärkung benötigt und wenn dann irgendeine Lichtquelle zu sehen ist (da reicht ne kippe auf 50-100m (je nach Sichtfeld) habe ich wieder nen Loch im Schirm...
Und ne hochohmige Stromquelle geht da nicht? Bei viel Licht bricht dann
doch die Spannung zusammen und schützt so die Röhre vorm einbrennen.
Das Hauptproblem ist das ich die Spannung anhand des Stromes einer anderen Spannungsebene steuern muss. Dh. das ich ne Stromregelung benötige bei der ich erst regle und dann messe (von der stromrichtung aus gesehen) damit ich zwischen Regelung und Messung meinen variablen Spannungsausgang habe.
Dazu müsste die Schaltung ne einstellbare maximal Spannung und nen einstellbaren Strom haben.
Zu guter letzt muss das ganze für 1.2kV (+ etwas reserve) ausgelegt sein....
Dazu kommt das Gain und Spannumg nicht zwingend Linear 1:1 durch den 0 Punkt Laufen (eher 200-500V = Gain 1)
Durchschau ich nicht. Guckst du 3x Reihe LND150 vielleicht.
Dann muss ich aber diese auch ansteuern... Wie soll das den gehen? Diese muss hat auch entsprechend kompakt sein. Zumal ja bei 3x in reihe durch die Streuung der Kennwerte alle 3 evtl eigene Spannungen benötigen welche auch auf ändernde 0 punkte (zumindest für den 2. und 3. Mosfet in der Reihe) basieren.
Durchschau ich nicht. Guckst du 3x Reihe LND150 vielleicht.
Alter Fuchs :-)
Dann muss ich aber diese auch ansteuern... Wie soll das den gehen? Diese
muss hat auch entsprechend kompakt sein. Zumal ja bei 3x in reihe durch
die Streuung der Kennwerte alle 3 evtl eigene Spannungen benötigen
welche auch auf ändernde 0 punkte (zumindest für den 2. und 3. Mosfet in
der Reihe) basieren.
Du hast nicht verstanden was für Teile die LND150 sind und wie die funktionieren. Mach mal, ist ein bissi Grundlagendings aber Du wirst staunen...
Mir ist schon klar dass das D (Depletion mode) mosfet sind und das die mit einer negativen Spannung abgeschnürt werden. Wenn ich allerdings 3 in Reihe schalte und diese anhand des Stromes einer anderen Spannung (der 6kv) und nur diesen Stromes (da darf der Strom der zu regelnden 1,2kV nicht mit gemessen werden) kann ich keine einfache Stromquelle bauen. Zumal ich dann immernoch das ganze Einstellbar brauch (sowohl max spannung als auch die Verstärkung des Reglers).
Ohne jetz zu genau in die Kennwerte zu schauen hieße das zb um die Ausgangspannung zu halbieren müsste ich zb (einfach mal ein zufälliger Wert zur veranschaulichung) -1V an Gate (bezogen zu Source) legen. Da ich aber die Fets extern ansteuern müsste heißt das 1x -1V,1x 199V und 1x 398V...
Da habe ich dann wieder das gleiche Spiel mit der Spannungserzeugung. Oder übersehe ich da was?
Wenn ich die Spannung anhand des eigenen Stromes regeln müsste wäre das natürlich super mit dem fet...
Du hast hier wohl mehrere Baustellen und bist leider nicht im Stande das adäquat übersichtlich darzustellen. Klar hast du dir Mühe gegeben, aber ich bin sicherlich nicht der Einzige der nicht folgen kann.
Und dann soll es noch so winzig werden, daß man an Direct Bonding denkt.
Du hast hier wohl mehrere Baustellen und bist leider nicht im Stande das
adäquat übersichtlich darzustellen. Klar hast du dir Mühe gegeben, aber
ich bin sicherlich nicht der Einzige der nicht folgen kann.
Naja ich habe doch im ersten post geschrieben das ich die Spannung anhand des Stromes einer anderen Spannungsebene steuern muss. Im Bild sind alle Spannungen und (im Falle der 1,1KV) auch derren Bereiche abgebildet...
Und dann soll es noch so winzig werden, daß man an Direct Bonding denkt.
Direct Bonding braucht man da nicht. Solche Netzteile (in vergleichbaren format) werden seit den (sehr) späten 80ern gebaut.
Das tauberwort hier: FPC, Flex PCB oder auch Folienplatine: die wird bestückt, gerollt und dann mit Epoxy vergossen...
Ach und bevor Gefragt wird: Leider verkauft kein Hersteller ersatz Netzteile, nur entweder nen Service (was bei manchem Röhren mehr kostet als deren Wert) oder wollen dir nur eine Neue verkaufen. Den Einzigsten Herstelle der mal welche angeboten hatte war Litton (jetzt L3) da kommt dann aber ITAR zum tragen. Von Schaltplänen wollen wir erst garnicht reden...
Momentan Unobtainium, sorry.
Das is auch nicht richtig...
Ich habe da 2 alternativen: IGBT (allerdings gibts hierzu keine Kennlinie) oder was ich gestern gefunden habe :STN0214 ein 1200V NPN Transistor im Sot 223 format. Zu letzteren tendiere ich aktuell....
Ich habe da 2 alternativen: IGBT (allerdings gibts hierzu keine
Kennlinie) oder was ich gestern gefunden habe :STN0214 ein 1200V NPN
Transistor im Sot 223 format. Zu letzteren tendiere ich aktuell....
Worauf wartest du dann noch? Bau einen Prototypen und teste.
Nicht so viel auf den Datenblättern rum reiten. so Kollegen hab ich auch. Dieser bisschen Strom geht schon als Linearbetrieb. Die Hersteller spezifizieren nur die Werte bei denen sie ausgehen dass sie für viele Kunden interessant sind.
Das is nicht das Problem das es Alaußerhalb der Kennlinie ist, das Problem ist das da die Streuung zwischen den verschiedenen Teilen riesig ist. Auch ne Temperatur kompensation is komplizierter. Deswegen werde ich es erstmal mit dem Transistor versuchen...
Hier ist übrigends mal mein Entwurf. Wenn wer nen Fehler sieht bitte
schreien....
AAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH!!!
;-)
Wieviel KW soll deine Kaskade denn bringen? Oder soll die bei 50Hz laufen? 470nF als Kondensatoren? Hää? Sollen das vielleicht pF sein? Das kommt bei deinen homöopathischen Strömen eher hin. Aber dein NE555 taktet echt langsam. Wenn ich das recht sehe mit ~3,5ms, das wären 285 Hz. Kann nicht sein. Und sollte der nicht eher nahe 50% Tastverhältnis laufen?
Du solltest nicht so sparsam mit GND Symbolen umgehen, dann kann man viele lange Leitungen und Kreuzungen sparen, macht den Plan deutlich besser lesbar. Und was bitte sollten diese komischen Kästen als OPVs? Sind die normalen Symbole nicht mehr hipp? Target hat die sicher drin, muss man nicht erfinden!
Sicher daß die Schaltung mit X1 und R8 SOOOO aufgebaut sein soll? Eher nicht. Was ist L1? Ein Trafo? Oder Mehrfachtreiber?
Sorry es wurde der halbe Text abgeschnitten (im edit)...
eigentlich:
Hier ist übrigends mal mein Entwurf. Wenn wer nen Fehler sieht bitte schreien....
L1: 1-2 Primärwicklung
3-4 200Vpp f. Kathode
5-6 10Vpp f. Op-amps
5-7 1kVpp f. Schirm (wird auf 7kV erhöht, anhand dessen Strom soll die MCP Spannung geregelt werden)
5-8 1.1kVpp f MCP (Mikrokanalplatte, die Spannung die geregelt werden soll)
Die Wicklungen an den Anschlüssen 5-8 sind als 1 Wicklung mit Abgriffen vorgesehen
VR 1, 2: Trimmer (muss das Symbol noch ändern, Max Spannung und die "schärfe" der Regelung)
IC3, 4: Op-Amps, IC4 ist optional und ist für externe Helligkeitskontrolle (50k Poti an K5 gegen GND, Helligkeit zu Widerstand antiproportional)
Alle 470nF Kondensatoren sind eigentlich 47pf HV typen (muss noch angepasst werden)
Alle Widerstände ohne wert muss ich noch ausrechnen/ermitteln
Hier ist übrigends mal mein Entwurf. Wenn wer nen Fehler sieht bitte
schreien....
AAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH!!!
;-)
Wieviel KW soll deine Kaskade denn bringen? Oder soll die bei 50Hz
laufen? 470nF als Kondensatoren? Hää? Sollen das vielleicht pF sein? Das
kommt bei deinen homöopathischen Strömen eher hin. Aber dein NE555
taktet echt langsam. Wenn ich das recht sehe mit ~3,5ms, das wären 285
Hz. Kann nicht sein. Und sollte der nicht eher nahe 50% Tastverhältnis
laufen?
die hast recht mit dem Taktverhältnis und ja 285Hz ist richtig. Im bereich von 500-2000hz kann es zu Störungen in der Röhre kommen. (Je nach Phosphor/ spannungsführender Beschichtung auf dem Phosphor)
Du solltest nicht so sparsam mit GND Symbolen umgehen, dann kann man
viele lange Leitungen und Kreuzungen sparen, macht den Plan deutlich
besser lesbar. Und was bitte sollten diese komischen Kästen als OPVs?
Sind die normalen Symbole nicht mehr hipp? Target hat die sicher drin,
muss man nicht erfinden!
Is noch in Bearbeitung, leider schmiert mir Target ab wenn ich die Symbole tauschen will...
Sicher daß die Schaltung mit X1 und R8 SOOOO aufgebaut sein soll? Eher
nicht. Was ist L1? Ein Trafo? Oder Mehrfachtreiber?
L1 is ein Trafo. Bei X1 hast du recht... Mein Fehler.
die hast recht mit dem Taktverhältnis und ja 285Hz ist richtig. Im
bereich von 500-2000hz kann es zu Störungen in der Röhre kommen. (Je
nach Phosphor/ spannungsführender Beschichtung auf dem Phosphor)
Ich weiß ja nicht was du vor hast und was da bei den Systemen üblich ist, aber so eine Kaskade, erst recht wenn sie klein sein soll, läuft mit 2-3 stelligen kHz.
Ich weiß ja nicht was du vor hast und was da bei den Systemen üblich
ist, aber so eine Kaskade, erst recht wenn sie klein sein soll, läuft
mit 2-3 stelligen kHz.
Üblich sind entweder 300-550Hz oder 50kHz-10MHz... Allerdings ist, bei höheren Frequenzen, es üblich entweder alles auf Strahlung hin zu optimieren oder zu Schirmen (Photonis nimmt zb nen Messinggehäuse für das Netzteil bei +300kHz)
Fehlt da nicht ein k? 550Hz sind ARG wenig, da braucht es auch bei den kleinen Strömen recht große Kondensatoren.
oder 50kHz-10MHz...
Na das will ich sehen, wie einer ne Kaskade bei 10 MHz betreibt.
Allerdings ist, bei
höheren Frequenzen, es üblich entweder alles auf Strahlung hin zu
optimieren oder zu Schirmen (Photonis nimmt zb nen Messinggehäuse für
das Netzteil bei +300kHz)
Ich habe da 2 alternativen: IGBT (allerdings gibts hierzu keine
Kennlinie) oder was ich gestern gefunden habe :STN0214 ein 1200V NPN
Transistor im Sot 223 format. Zu letzteren tendiere ich aktuell....
Der STN0214 hat auch nur'n h_fe von 20 ( high-Gain😂 ). Aber bei den Strömen, um die es hier geht, sicher verschmerzbar.
Der STN0214 hat auch nur'n h_fe von 20 ( high-Gain😂 ). Aber bei den
Strömen, um die es hier geht, sicher verschmerzbar.
Bei DEN Strömen hast du eher ein Problem mit den Leckströmen am Kollektor, vor allem bei voller Spannung. Aber auch da sind die Transistoren oft deutlich besser als deren Spezifikation. Und selbst wenn man bei 30nA "Laststrom" mit 30uA Kollektorstrom arbeiten müßte, um die Leckströme in den Griff zu kriegen, wäre das schon OK.
Image_intensifier_diagram.png
(44 KB)
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