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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stoßstromgenerator Prinzip, Aufbau, Bauanleitung


Autor: Philipp Putzer (putzer_philipp)
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Hallo Zusammen!

Ich bin grad auf der Suche nach einer Anleitung/Schaltung... für einen 
Stoßstromgenerator. Es muss keine bestimmte Anstiegszeit, Abfallzeit 
oder so eingehalten werden. Je steiler die Flanke beim Einschalten, umso 
besser wärs.

Das Ding sollte so um die 400V, ev. auch weniger können, und einen Strom 
von 1kA "bis oben offen" (naja hauptsache mal 1kA).

Mit vielen Kondensatoren gings ja, nur wirds da teuer, und die gehen bei 
öfterer Verwendung auch schnell kaputt, denk ich mir.

Hat da vielleich schon mal jemand was nützliches gefunden oder gehört? 
Wär echt hilfreich

Vielen Dank schon Mal
Grüße Philipp

P.S. Tschuldigung, wenn mein Beitrag jetzt grad nicht so perfekt hier 
rein passt...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Philipp Putzer (putzer_philipp)

>Stoßstromgenerator. Es muss keine bestimmte Anstiegszeit, Abfallzeit
>oder so eingehalten werden. Je steiler die Flanke beim Einschalten, umso
>besser wärs.

Und wozu der "Spass"?

>Das Ding sollte so um die 400V, ev. auch weniger können, und einen Strom
>von 1kA "bis oben offen" (naja hauptsache mal 1kA).

1000V Foliekondensatoren nehmen und mit gleichgerichteter 
Wechselspannung aufladen. TRENNTRAFO VERWENDEN!

Wenn du einen Schalter mit <0,5Ohm auftreiben kannst hast du 1kA 
Entladestrom. Allerdings dauert der nur ein paar Mikrosekunden, je 
nachdem wieviel uF du hast.

>Mit vielen Kondensatoren gings ja, nur wirds da teuer, und die gehen bei
>öfterer Verwendung auch schnell kaputt, denk ich mir.

Warum? Die geeigneten Kondensatorn halten das aus. MKT ist dein Freund.

>Hat da vielleich schon mal jemand was nützliches gefunden oder gehört?

Hör ich manchmal im Labor, wenns knallt! Das sind dann aber eher xxkV 
aus yyuF im Mülleimerformat. Nix für den Hobbykeller.

MfG
Falk

Autor: crazy horse (Gast)
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hcrs.at ist bei solchen Sachen immer einen Besuch wert.

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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> 1000V Foliekondensatoren nehmen und mit gleichgerichteter
> Wechselspannung aufladen. TRENNTRAFO VERWENDEN!
>
> Wenn du einen Schalter mit <0,5Ohm auftreiben kannst hast du 1kA
> Entladestrom. Allerdings dauert der nur ein paar Mikrosekunden, je
> nachdem wieviel uF du hast.

das müssen aber recht viele kondensatoren sein, die extrem niederohmig 
und induktionsfrei zusammengeschaltet werden müssen. ich denke mal, ein 
großes problem könnte die eigeninduktivität und der innenwiderstand der 
kondensator"platten" bei wickelkondensatoren werden.

Autor: Philipp Putzer (putzer_philipp)
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Also geht das fast nur mit Kondensatoren. Dachte mir, da gibt es 
vielleicht auch ein Prinzip mit Spulen so alla Schaltnetzteile oder so.

Und den MKT machts nichts aus, dass ich die mal kurzschließe? Elkos 
wären wegen der größeren Kapazität wohl besser, allerdings glaub ich 
kaum, dass die so was öfter packen würden.

Der Entladestrom wird durch den ESR der Kondensatoren und den Widerstand 
des Schalters+Last(sehr klein) begrenzt? oder durch noch etwas?

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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wie schon gesagt, die ESL (equivalent series inductance). der stromstoß 
muss sehr kurz werden (aufgrund der geringen ladung und der hohen 
entladestromstärke) und hat dadurch extrem hohe frequenzanteile, denen 
parasitäre induktivitäten entgegenwirken.
diese bewirken also eine abdämpfung des stromanstiegs und die 
entladekurve über den kurzschlusswiderstand ein schnelle abfallen der 
stromstärke danach. die gesamte ladung wird also entlang der 
entladekurve abgeleitet, sodass ein kondensator mit 1000v ladespannung 
und 1ohm kurzschlusswiderstand nie 1kA stromstärke erreicht. der 
maximalstrom wird wesentlich tiefer liegen.

elkos kannst du vergessen, parasitäre widerstände und induktivitäten 
sind viel zu hoch.

Autor: Philipp Putzer (putzer_philipp)
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ok, und wenn ich nun 50 MKT parallel schalte? Da müsste ich doch einen 
höheren Strom herausbekommen, oder nicht?

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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das ist dann ein peak von 20A!!! aus jedem kondensator. welche 
kondensatoren mit extrem niedrigen esr und esl schweben dir da so vor?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Frank Schlaefendorf (Firma HSCS) (linuxerr)

>das ist dann ein peak von 20A!!! aus jedem kondensator.

Ja und?

> welche
>kondensatoren mit extrem niedrigen esr und esl schweben dir da so vor?

Sagt er doch, MKT.

http://www.reichelt.de/?;ACTION=2;LA=2;GROUPID=3156

MFG
Falk

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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oha, toll.
aus diesen kondensatörchen in der reichelt liste willst du 20A 
entnehmen? das will ich sehen, bin sehr gespannt!!! man beachte die 
klingeldrahtähnlichen anschlussbeinchen, bei dem innenwiderstand gehen 
garantiert 20A durch und die  kondensatorplatten dieser teilchen sind 
bestimmt auch extradick.
ich lach mich tot.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Frank Schlaefendorf (Firma HSCS) (linuxerr)

>aus diesen kondensatörchen in der reichelt liste willst du 20A
>entnehmen? das will ich sehen, bin sehr gespannt!!! man beachte die

Das darfst du. Ich hab gerade ne Schaltung am Wickel, da werden aus 
einem 3,3uF/400V 10A gezogen. Und das haben die mitgemacht, 168 Stunden 
Dauertest mit ~ 1 Puls/s. Wo die Grenze nach oben liegt weiss ich nicht. 
20A halte ich für machbar.

MFG
Falk

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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womit hast du denn die 10a gemessen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Frank Schlaefendorf (Firma HSCS) (linuxerr)

>womit hast du denn die 10a gemessen?

Mit nem Multimeter . . . . ;-)
Nein, über 1 Ohm und nem Scope. Und geht mal davon aus, dass ich damit 
umgehen kann, ich verdiene damit meine Brötchen.

MFG
Falk

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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Falk Brunner wrote:
> @ Frank Schlaefendorf (Firma HSCS) (linuxerr)
>
>>womit hast du denn die 10a gemessen?
>
> Mit nem Multimeter . . . . ;-)
haha, nicht schlecht :-)
> Nein, über 1 Ohm und nem Scope. Und geht mal davon aus, dass ich damit
> umgehen kann, ich verdiene damit meine Brötchen.
>
nun gut, aber 1ohm ist schon ein relativ großer ohmscher widerstand, 
also wohl kein drahtshunt mehr oder? wenn der widerstandsdraht sehr lang 
ist und vielleicht noch gewickelt, dann hast du den kondensator ja über 
eine parasitäre induktivität entladen. bei so hohen 
stromanstiegsgeschwindigkeiten liegen die entscheidenden frequenzanteile 
ja weit im MHz bereich.
das oszilloskop misst die spannung an der spule und die sagt nichts über 
den fliessenden strom aus. normaler drahtwiderstand 1ohm, 10Watt hat zb 
800nH!!!

Autor: ... (Gast)
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Ein Standard Stossstromgenerator ist zB 10pF @ 2kV. Damit schiesst man 
auf Kabelzufuehrungen zu Schaltungen. Diese Ladung wird sehr gut 
absorbiert mit einem 1nF gegen GND.

Autor: Bernd Bömer (behbeh)
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Hallo,
ich baue Magnetesiergeräte für Gesteiensproben..
Allerdings wird da da magnetfled einer Spule benutzt. Aber Stromstösse 
sind das auch. 22milliFarad 400V Elkos, entladen über einen Thyristor 
und eine Spule. Klappt prima.
Gruss Bernd

Autor: ... (Gast)
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Ein normaler Dickschicht Widerstand ohne Induktivitaet macht das. Ich 
wuerd einen 10mOhm Shunt im 1210er Gehaeuse nehmen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Frank Schlaefendorf (Firma HSCS) (linuxerr)

>nun gut, aber 1ohm ist schon ein relativ großer ohmscher widerstand,

"Grau, teurer Freund, ist alle theorie, doch grün des Lebens goldner 
Baum".

Und der Entladewiderstnad war sogar NOCH grösser! Es sind zwei 3,3uF 
parallel, entladen über 2x27 Ohm parallel, Drahtwiderstände.

>also wohl kein drahtshunt mehr oder?

Es war ein 1 Ohm Messwiederstand im TO220 Gehäuse.

> wenn der widerstandsdraht sehr lang
>ist und vielleicht noch gewickelt, dann hast du den kondensator ja über
>eine parasitäre induktivität entladen.

Diese Theorie ist mir bekannt. Die Grössenordnung ist aber immer noch 
unkritisch, weil . . .

> bei so hohen
>stromanstiegsgeschwindigkeiten liegen die entscheidenden frequenzanteile
>ja weit im MHz bereich.
>das oszilloskop misst die spannung an der spule und die sagt nichts über
>den fliessenden strom aus.

Nööö, weil . . .

> normaler drahtwiderstand 1ohm, 10Watt hat zb 800nH!!!

Und? Rechne mal die Zeitkonstante von 800nH und 15 Ohm aus? Macht nach 
Adam Riese 53ns. Das wäre für meine Anwendung viel zu schnell. Ich 
musste sogar noch eine 5uH Drossel einbauen, weil der Thyristor, welcher 
das Ganze schaltet nur 50A/us verträgt.

Ergo. Die Theorie mag stimmen, man darf aber auch mal nicht die realen 
Grössenordnungen vergessen.

MFG
Falk

Autor: eProfi (Gast)
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Für Stoßstrom gibt es eigentlich nur einen Kondensatortyp: FKP
zur Not MKP

Bei Wima habe ich kürzlich SnubberMKP / SnubberFKP entdeckt,
die gefallen mir!
http://www.wima.de/DE/products_pulse.htm
http://www.wima.de/DE/snubbermkp.htm
http://www.wima.de/DE/snubberfkp.htm
(beachte: Beschreibung hat jeweils mehrere Seiten)

z.B. 0,33 µF 4kV    die Abmessungen sind beeindruckend (33 x 48 x 56)
spoerle hat 130 Stück 0,22 / 4kV lagernd (ca. 8 Euro/Stück), die könnten 
bald mir gehören. Das gibt einen Stoßgenerator!

Oder diese hier: GTO Gate Turn Off
http://www.wima.de/DE/products_gto.htm
gibt's beim Bürklin


Erzähl doch mal genauer, was Du vorhast.

Autor: gast (Gast)
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> Es war ein 1 Ohm Messw_ie_derstand im TO220 Gehäuse.
Also soetwas von Falk zu lesen hat mich jetzt schwer beeindruckt ;-)

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Also was die "Drähtchen" oder "Beinchen" angeht: Die von nem Triac aus 
der TIC-Serie für 400V/25A sind auch net dicker.

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