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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannungserzeugung ~5kV


Autor: Markus (Gast)
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Hallo

ich benötige folgende Spannung:

   5kV
   /\
  /  \
 /    \
0      \    /
        \  /
         \/
        -5kV


der bebötigte Stromfluss <1mA

die Schaltung soll als HV-Quelle für Hysteresemessungen mittels einer 
Sawyer-Tower-Schaltung dienen.

1. einfache Lösung Trafo ans Netz hängen und die 230V auf ca 3,5kV 
hinauftransformieren, nachtei ich bin an die 50Hz gebunden und die 
erzeugte Spannung ist Sinunsförmig

2. Netzspannung -->Hochspannungskaskade (Villard-Schaltung) erhalte ich 
rund 5 kV Gleichspnnung diese dann mittels einem Step-down Wandler auf 
den gewünschten spannugnswert regeln und am ende noch eine H-Brücke 
einbauen damit man ich umpolen kann um die -5kV zu erhalten.
Nachteil hier ist, dass ich relativ viele Bauteile Benötige welche die 
Hochspannung aushalten.

3. Gleichrichter, dann Cuk-Konverter zum regeln, Wechselrichten und dann 
Trafo anhängen um die HV zu erzeugen.

4. http://www.trekinc.com/products/PD06087.asp
da ich die Schaltung aber selbst aufbauen will kommt der HV Generator 
eher nicht in Frage. aber die Funktionsweise würde mich interessieren.

Hat jemand sonst noch ine Idee wie ich die HV erzeugen kann bzw ob meine 
"Ideen" auch in der realität durchführbar sind?


mfg & danke im vorraus
Markus

Autor: Aha (Gast)
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Du mochtest einen Dreieck mit 10kV Hub. Da die Rampen ja flacher als 
100ns sind, ist das sogar moeglich. Es gibt da eine Roehre, deren Name 
ich vergessen habe, die kann als Stromquelle geschaltet werden.

Autor: Michael (Gast)
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Aha, wie kommst du auf 100ns? Die Zeit (Frequenz) wäre noch eine 
wichtige Angabe, oben schreibt der TE aber nur, dass er 50 Hz als 
Nachteil empfände wenn er daran gebunden wäre ;)

Autor: Markus (Gast)
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Hallo

also frequenz ist realativ egal. aber bei der Version mit dem Trafo kann 
man die 50 Hz nicht regeln und ich währe dann doch gern ein bisschen 
flexibler.

Autor: Michael (Gast)
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Nunja, ganz so egal ist sie nicht. OK, wahrscheinlich ist es auch kein 
MHz-Signal. (Stichwort: Flankensteilheit, Slew-rate)

Autor: Aha (Gast)
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Die 100ns waeren schwierig. Aber etwas in der Richtung von 10ms ist 
machbar. Schaut doch mal bei den Roehren vorbei... 6DB4/6BK4. Profis 
machen diese Rampe in 1us. Das geht dann aber schwer ins Geld.

Autor: Aha (Gast)
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Sorry, sollte 6BD4 heissen

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Aha wrote:
> Profis
> machen diese Rampe in 1us. Das geht dann aber schwer ins Geld.

Also ne Slewrate von 10GV/s macht selbst ein Profi nicht so ohne 
weiteres, das dürfte schon M€ kosten.

10kV/s halte ich für machbar, aber nicht unter 100,-€.


Peter

Autor: Michael (Gast)
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Also ich kenn nen 3 kV-Rechteck mit 20 kHz, das Supply ist mit 15k$ 
nicht grad ganz preiswert. Keine Ahnung welche Slewrate der Rechteck hat 
aber wenn man nur mal annimmt, das es ein Dreieck wäre hätte man eine 
Slewrate 240 MV/s. Könnte mir also vorstellen, dass der Rechteck eine 
Slewrate von 10 GV/s hat (zumindest in der Größenordnung vermute ich 
mal). Wird also nicht so ganz im M€-Bereich liegen, ein paar Tausender 
werden genügen ;)

Autor: Markus (Gast)
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Ich will mir eigentlich kein Gerät kaufen sondern das ganze selbst 
aufbauen.
mir würde auch schon eine slewrate von 1MV/s reichen.

Autor: Aha (Gast)
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Schau dir mal die genannten Roehren an. Soweit ich weiss sind die gut 
fuer 15kV. Ferner were Fernsehanodenspannung ein Einstieg. Da gibt's 
Schaltungen und Komponenten bis zum Abwinken.

Autor: Markus (Gast)
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danke werd ich mir mal anschauen

Autor: Alexander D. (alexander_d)
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Aha wrote:
> Schau dir mal die genannten Roehren an. Soweit ich weiss sind die gut
> fuer 15kV. Ferner were Fernsehanodenspannung ein Einstieg. Da gibt's
> Schaltungen und Komponenten bis zum Abwinken.

Hallo,

das Stichwort in diesem Fall ist Ballast Triode, z. B. GP5 / ED500. Die 
GP5 gab's mal billig bei Pollin. Die Röhre schafft 25kV/1.6mA. Etwas 
aufwändiger wird es, wenn +/-5kV Ausgangsspannung gefordert werden, da 
dann die Kathode und die Röhrenheizung auf -5kV liegen und die 
Gitterspannung auch auf dieses Potential bezogen sen muss.

Gruß,
Alexander

Autor: Aha (Gast)
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Es sind ja auch +-5kV gefordert, aber da eine Roehre nur in einer 
Richtung wirkt... muss man die dann auf -5kV verbannen. Ist halt so.

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