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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik hochspannungsquelle 0.5-2kv


Autor: anton maier (Gast)
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Hallo für ein Experiment in meinem Institut brauche ich eine 
Hochspannungsquelle die einstellbar ist von 500Volt bis ca 2KV, die 
Ströme sind extrem gering, ströme sind eigentlich sehr gering 
mikroAmperbereich allerdings benutze ich für den versuch neue 
materialien und es könnten unter umständen doch höhere ströme auftreten, 
es handelt sich dabei um anodisches bonden....
ich dachte für den ersten versuch schon an eine einfach zündspule die 
man aus dem physikunterricht in der oberstufe kennt
 allerdings soll die arbeitszeit für den versuch gebraucht werden und 
nciht für den bau der spannungsquelle
ob wechselspannung oder Gleichspannung kann ich noch nciht sagen aber 
gleichspannung würd ich erstmal präferieren
weiter hab ich bspw von einwegkameras noch zapper rumliegen, die können 
aber nur 400 volt, kann ich die modifizieren damit die ne höhere 
spannung liefern?

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Hm, für mikronesische Ströme würde sich ne Villard-Leiter empfehlen, 
oder ein Transformator aus einer Mikrowelle. Letzterer hat aber 
anständig Zunder, also VORSICHT damit! Die Villard-Leitern findet man 
als 'Hochspannungskaskade' auch manchmal noch in Fernsehern.

Autor: anton maier (Gast)
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mmh wenn ich sone villardleiter baue brauche ich aber immernoch ne 
einstellungsmöglichkeit, und über nen ziemlich großen bereich, ich würde 
erstmal mit 500Volt 600Volt 700Volt 800 900 1000 1100 1200 1400 1600 
1800 2000 volt probieren
soll ich dann eine leiter bauen mit so vielen stufen? quasi 100 volt 
trafe und dann so viele stufen?

Autor: anton maier (Gast)
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außerdem würd ich gerne was kaufen statt bauen, aber die villardleiter 
ist wohl einfach genug das mal eben zu bauen

Autor: Al Bundee (Gast)
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Du könntest bei den einschlägigen Händlern mal schauen, wenn 30mA 
ausreichen, könnte z.B. 
http://www.helmut-singer.de/stock/1236502079.html interessant sein

Autor: anton maier (Gast)
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mmh ist vielleicht was teuer :)
soll sich erstmal nur um einen versuch handeln der austestet ob es sinn 
macht da weiter zu machen :) vielleicht hat meine firma ja auch son ding 
rumliegen wär ja nicht unwahrscheinlich

Autor: Andreas K. (derandi)
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Such dir ein paar Elektro-Studenten und drück denen ein Projekt aufs 
Auge, Zeilentrafos eignen sich hervorragend dafür, die "Elektronik" um 
sowas anzusteuern kann man sich einer Stunde aus der Bastelkiste auf ein 
Stück Lochraster zusammenstecken.

Wenn 350 Euro schon zu teuer sind ist eine professionelle Kauflösung 
vielleicht nicht das richtige Ziel, und der Schrott, der auf Ebay 
angeboten wird, besteht auch nur aus den Sachen, die oben schon 
vorgeschlagen wurden.

Autor: anton (Gast)
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es ist nicht prinzipiell zu teuer, aber es ist halt nen experiment was 
ich als hiwi vorgeschlagen hab und da werden nciht mal eben 400 euro 
locker gemacht um nur mal eben was auszuprobieren, wenn es sich zeigt 
dass das sinnvoll ist, werden sich auch die 400 euro lohnen, ich brauch 
ja auch noch ne heizplatte

Autor: anton (Gast)
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außerdem brauche ich verschiedene spannungen, mit ner kaskade könnte ich 
die ja einfach an unterschiedlichen kondensatoren abgreifen, wie baue 
ich das denn, dass ich an einen stempel und die heizplatte auf der die 
probe liegt die spannung anlege von der leiter aber die spannungen 
wechseln kann, so dass es nciht gefährlich ist

Autor: anton (Gast)
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könnte ich einfach einen netzanschluss nehmen? und mit 300 volt 
kondensatoren kaskadieren? dann muss da noch ne sicherung rein und was 
noch?

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wäre denkbar, ne Kaskade wurde ja schon vorgeschlagen.

Kondensatoren nicht zu groß machen, das verringert die Stromaufnahme und 
auch die übermäßige Abgabe.
Trenntrafo wäre auch sinnvoll.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nimm einfach: Ein gebrauchtes GM-Modul aus einer NIM-Instrumentation, 
die Dinger werden gerade in ebay für 10 bis 20 Euro vertickt. Mit 
Wendeleinstellpoti, Instrument und Gehäuse, etc. Da lohnt der Selbstbau 
nicht mehr.

Autor: Randy (Gast)
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@OP: Du bist an einer Uni? Dann frag doch mal bei den Lehrstühlen rum 
die Anfänger-Praktika veranstalten. Zumindest bei den Physikern gehören 
Hochspannungsnetzteile in der 2kV Größenordnung zur Grundausstattung. 
Wenns nur für ein (zeitlich begrenztes) Experiment ist kann man 
wahrscheinlich so ein Teil ausleihen.

Randy

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Erzeugung hoher Prüfspannungen geht mit:

- Greinacher-Verdoppler (kaskadierte Villard-Grundstufe)
- Delon-Verdoppler
- Trafo-Kaskade

Erstere ist unter Umständen sehr teuer, da du hochwertige Dioden 
brauchst, damit die Kondensatoren nicht durch Leckströme gleich wieder 
entladen werden.
Zweiteres ist optimal für kleine Lasten, lässt sich aber schwer so 
realisieren, dass man unterschiedliche Spannungen abgreifen kann.
Die Trafokaskade bietet auch für gewisse Lasten noch Spielraum, ist aber 
wohl die teuerste und platzintensivste Lösung.

Autor: Stefan M. (celmascant)
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Nimm doch "einfach" einen Hochspannungstrafo der bei 230V/50Hz primär an 
der Sekundärseite 2kV liefert. Davor kommt ein Stelltrafo und fertig ist 
deine einstellbare Hochspannungsquelle.
Ein Stelltrafo sollte ja an jeder Uni vorhanden sein.
Ein Hochspannungstrafo, wenn's professionell sein soll, einen Wickeln 
lassen bzw. kaufen. An sonsten als Bastellösung einen (robusten) Trafo 
230V/30V umgekehrt anschliessen, also die Sekundärseite an die 230V. 
Dann kommen etwas mehr als 2kV am Ausgang raus. Mit dem Stelltrafo 
kannst du dann die Spannung einstellen.

Gruss stefan

Autor: Dieter Werner (dds5)
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> An sonsten als Bastellösung einen (robusten) Trafo 230V/30V umgekehrt
> anschliessen, also die Sekundärseite an die 230V.
> Dann kommen etwas mehr als 2kV am Ausgang raus.

Das bezweifle ich stark.

Falls die Sicherung nicht schnell genug anspricht kommt bestenfalls 
Rauch raus.

Autor: Matthias W. (fralla)
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Ja, denn bei der Spannung wird der mag Strom den Kern sättigen und dann 
bum oder sicherung. Im trafo passiert mehr als Spannung multiplizeiren 
und <strom dividieren...

Autor: Herman Toothrot (herman)
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Hallo,
eine regelbare hochspannungsquelle habe ich auch kürzlich gebraucht.
dort:

http://www.hcrs.at/40KV.HTM

ist eine Bauanleitung um mit einem Zeilentrafo + Krimskrams sowas zu 
bauen, das wäre auch auf 2KV anpassbar, z.B mit einem Zeilentrafo aus 
einem Kopierer, sollte aber auch mit den meisten anderen gehen.

Man könnte die Schaltung auch stark vereinfachen, wenn du keine 
lastabhängige Regelung brauchst, indem man einfach die NE555 Schaltung + 
Transistor + Flyback und einfaches geregeltes Netzteil nimmst was an 
jeder uni zu finden sein sollte. Sozusagen nur das untere Drittel der 
Schaltung auf der oben verlinkten Seite.

Viele Grüße

Autor: Michael_ (Gast)
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Geh doch mal zum Elektriker der Hochschule oder einer Elektrofirma 
Deines Vertrauens. Die haben Hochspannungsprüfgeräte bis ca. 5KV~. 
Gehört zum Standard. Da kann man ab 500V~ kontinuierlich regeln. 
Dahinter noch ein Gleichrichter und Meßgerät, Fertig.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Nimm Hochspannungsverstärker wie die TA-1P-12 von HiVolt.

Autor: Stefan M. (celmascant)
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Dieter Werner schrieb:
>> An sonsten als Bastellösung einen (robusten) Trafo 230V/30V umgekehrt
>> anschliessen, also die Sekundärseite an die 230V.
>> Dann kommen etwas mehr als 2kV am Ausgang raus.
>
> Das bezweifle ich stark.
>
> Falls die Sicherung nicht schnell genug anspricht kommt bestenfalls
> Rauch raus.

Gähn
Hast du das schonmal probiert, oder lesen hier alle nur aus Wikipedia 
und Lehrbüchern? (Nimm's nicht persönlich, aber mir kommt es hier 
ziemlich oft so vor^^)
Klappt wunderbar wenn man mal eben eine hohe Spannung braucht. 
Selbstverständlich kann man den Trafo nicht mehr mit seiner Nennleistung 
betrieben, aber für einige mA reicht es sicher!

Das grössere Problem ist ehr die Isolation der Wicklungen!

Gruss Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan M. schrieb:

> *Gähn*
> Hast du das schonmal probiert, oder lesen hier alle nur aus Wikipedia
> und Lehrbüchern? (Nimm's nicht persönlich, aber mir kommt es hier
> ziemlich oft so vor^^)

Naja. 230V auf eine 30V Wicklung ist schon sehr grenzwertig. Da kommen 
die meisten Kerne wirklich stark in die Sättigung. Wenn der Trafokern 
ausreichend überdimensioniert ist, kann es gehen, aber bei heutigen 
Billigtrafos nicht mehr. Faktor 2-3 geht noch einigermaßen, darüber ist 
der Leerlaufstrom sehr hoch, so dass der Trafo nach wenigen 10s 
durchbrennt. Aus den USA kenne ich solche Schaltungen in denen z.B. ein 
240V->30V Trafo über 100 Ohm an 110V betrieben wurde, um zwischen 
500-1000V zu erhalten, um mittels einer kleinen Kaskade ein paar kV für 
einen HeNe Laser zu erzeugen.

Autor: Stefan M. (celmascant)
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Ok, mit neueren Trafos hab ich das noch nie probiert.
Ältere DDR-Trafos die wir so rumfliegen hatten, haben das aber relativ 
Problemlos ausgehalten.
Mit einem 200VA-Trafo hab ich damals maximal 2kV/20mA konstant 
hinbekommen, danach sind die 2kV drastisch in die Knie gegangen. Da 
kommt dann wohl die Sättigung zum tragen^^

Aber seit einiger Zeit hab ich mit solchen Spielchen aufgehört. Wenn ich 
2kV bräuchte (ohne Schaltnetzteil) würde ich mir einen Trafo Wickeln 
lassen.
Das ist sicherer und vor allem Professioneller.
Wenn man dann noch die richtige Firma kennt, ist das nicht viel Teurer 
als einen normalen Trafo in der Leistungsklasse zu kaufen.

@ Treadstarter: Schau dich mal nach Trafos für Röhrenverstärker um. Da 
sind 2kV eigendlich keine Seltenheit. Sollte man z.B. bei eBäääy 
bekommen.

Gruss Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ich habe es eben nochmal ausprobiert:
3 verschiedene 30V Trafos (10VA, 15VA und 100VA) über 125 Ohm an 230V: 
jeweils zwischen 1,5 und 1,6A. Also über 300W Wirkleistung die dabei 
großteils in dem 125 Ohm Widerstand verheizt wurden. Und das waren 
teilweise auch 30 Jahre alte Trafos. Von daher keine Chance das mit 
einem normalen Trafo direkt an 230V zum Laufen zu bekommen.

Autor: anton (Gast)
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was ist in nim, und ein gm-modul

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