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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannungs Brückengleichrichter aus 1n4007?


Autor: Sven (Gast)
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Hallo.
Kann man aus 3-4 in Reihe geschalteten 1n4007 einen Brückengleichrichter 
für ~1,5 kV ~600 mA bauen?

Oder wird sich die Spannung nicht gleich auf die Dioden verteilen so 
dass sie durch schlagen?

Ich habe auch noch 2,2 kV Kondensatoren, die zum Einsatz kommen sollen.

Dan fehlt mir nur noch die Senderöhre.
Als Vorstufe wird eine fertige Transistor PA genutzt, als Endstufe soll 
eine Röhre für eine Sendeleistung von ~500W verwendet werden.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Sven auch hier könnte ich wieder auf die UKW Berichte aus den 70ger und 
80ger Jahren verweisen oder auf den UHF Unterlagen von dem leider 
verrstorbenen Karl Weinert DJ9HO die es glaube ich noch im DARC Verlag 
gab.

Du must den Dioden als auch den Kondensatoren Ausgleichwiderstände 
glaube ich parallel schalten. Heute würde ich Endstufen auch im 
Kilowattbereich mit Transistoren aufbauen. Viel ungefährlichere 
Spannungen, mit modernen Transistoren viel linearer und eigentlich fast 
unkaputtbar.

Ralph Berres

Autor: Tony (Gast)
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Ja, das geht. Du brauchst dann eben 3/4 Dioden pro Diode einer 
klassischen Grätz-schaltung. Denke aber an den wurzel 2 faktor beim 
Gleichrichten und an alle Spannungsspitzen.

Was nicht ohne weiteres geht ist Dioden parallel zu schalten für mehr 
Strom. Da kann es Probleme geben.

Autor: mhh (Gast)
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Sven schrieb:
> Kann man aus 3-4 in Reihe geschalteten 1n4007 einen Brückengleichrichter
> für ~1,5 kV ~600 mA bauen?

Die Sperrrestströme sind nicht gleich, also wird sich auch die Spannung 
nicht gleichmäßig verteilen. Klares nein also. Außerdem wird der 
Stromstoß beim einschalten und damit noch leerem Lade-C die Dioden sehr 
fordern.

Autor: Tony (Gast)
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Ralph Berres schrieb:
> Du must den Dioden als auch den Kondensatoren Ausgleichwiderstände
> glaube ich parallel schalten.

Ich glaube das ist keine gute Idee. Dann geht doch die Gleichrichtung 
zumindest teilweise verloren, weil Wechselstrom über die Widerstände 
fließen kann, oder nicht?

Autor: mhh (Gast)
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Tony schrieb:
> Was nicht ohne weiteres geht ist Dioden parallel zu schalten für mehr
> Strom. Da kann es Probleme geben.

Das geht eher problemlos, da mit steigendem Strom die Flussspannung 
ebenfalls steigt und damit eine ausreichende Symmetrierung der
Ströme erfolgt (2 Dioden=1,5 * Strom).

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Tony schrieb:
> Ich glaube das ist keine gute Idee. Dann geht doch die Gleichrichtung
>
> zumindest teilweise verloren, weil Wechselstrom über die Widerstände
>
> fließen kann, oder nicht?

Es wurde aber eine ganze Zeit so gemacht, und es hat funktioniert.

Die Widerstände waren wohl irgendwo im 200Kohm Bereich oder höher. 
Auserdem war noch jeder Diode ein Kondensator parallel geschaltet.

Eine andere Möglichkeit sind Vervielfacherschaltungen mit einer 
Eingangsspannung von 500V maximal. Eine weitere Möglichkeit wäre die 
Sekundärwicklung in mehrere Teilwicklungen aufzuteilen diese getrennt 
gleichzurichten und zu glätten. Diese Teilspannungen dann in Reihe 
schalten. Auch hier sind an den Ausgängen Ausgleichwiderstände parallel 
zu schalten. Zu beachten ist allerdings das die Einzelwicklungen im 
Trafo gut gegeneinander isoliert sein müssen. Vielleicht ist die letzte 
Methode ja die eleganteste Methode. Alle Methoden lastenn den Nachteil 
an das im Falle eines Kurzschlusses garantiert alle Dioden defekt sind.

Ralph Berres

Autor: MaWin (Gast)
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> Kann man aus 3-4 in Reihe geschalteten 1n4007 einen
> Brückengleichrichter für ~1,5 kV ~600 mA bauen?

Ja und nein.

Hochspannungsgleichrichter (also über 1.5kV) sind auch
aus mehreren Dioden in Reihe aufgebaut.

Aber etwas mehr, als für 2kV Sperrspannung 2 1N4007 in
Reihe sollte man schon spendieren, denn die Sperrspannung
teilt sich nicht gleichmässig auf.

Zwar steigt bei Erreichen der Sperrspannungsgrenze der
Reststrom, und so lange die andere Diode noch sperrt steigt
damit an ihr die Spannung und nicht an der die schon ihre
Sperrspannung erreicht, aber da kann ein kleiner
Störimpuls schon zum Brechen der ganzen Kette führen.

Daher legt man hochohmige Widerstände, durch die immer
noch ein mehrfaches des Sperrstromes fliesst, parallel
als Spannungsteiler für Gleichspannung, und zu ihnen
noch kleine Kondensatoren parallel als Spannungsteiler
für Impulsestörungen.

Für 1.5kV~ sollte der Gleichrichter zumindest 4kV sperren,
das macht man nicht mit 4 1N4007, sondern eher mit 6-8 in
Reihe.

Ich hoffe, es geht um 50Hz, für mehr taugen 1N4007 nicht.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Tony schrieb:
>> Was nicht ohne weiteres geht ist Dioden parallel zu schalten für mehr
>> Strom. Da kann es Probleme geben.
>
>Das geht eher problemlos, da mit steigendem Strom die Flussspannung
>ebenfalls steigt und damit eine ausreichende Symmetrierung der
>Ströme erfolgt (2 Dioden=1,5 * Strom).


Das ist leider genau falsch. Denn mehr Strom bedeutet mehr 
Verlustleistung, bedeutet hoehere Temperatur, bedeutet niedrigere 
Flussspannung. Bedeutet noch mehr Strom von den anderen Dioden 
abgenommen. Bedeutet die erste Diode geht schnell in den Defekt, dann 
folgen die Anderen.

Autor: mhh (Gast)
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Mini Nilp schrieb:
> Das ist leider genau falsch. Denn mehr Strom bedeutet mehr
> Verlustleistung, bedeutet hoehere Temperatur, bedeutet niedrigere
> Flussspannung.

Du hast noch nie eine Kennlinie ausgemessen?

(Die Stromabhängigkeit überwiegt die Temperaturabhängigkeit, deshalb 
auch kein doppelter Strom mgl. Denn z.B. 50mV Unterschied bei 1 A sind 
50 mW)

Autor: Sven (Gast)
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Sicher, man kann eine PA auch aus Transistoren aufbauen.
Das ist aber wohl deutlich schwieriger als mit einer Röhre.

Ich habe schon eine selbstgebaute Röhren PA gesehen, die war komplett 
fliegend aufgebaut.
Spulen und Kondensatoren wurden selbst gebaut. Spulen wurden auf 
Pappröhrchen gewickelt und mit Trafo-Lack stabilisiert. Kondensatoren 
wurden mit Aluminium- und Kupferplatten, Gewindestangen, Keramikröllchen 
selbst gebaut (Als Luftkondensator)
Es gab bei der Endstufe auch noch einen Elektromechanischen Tuner, die 
Drehkondensatoren und die Untersetzungsgetriebe wurde ebenfalls sebst 
gebaut.
Die größte Herausforderung bei dieser Endstufe war wohl die 
Feinmechanische Umsetzung. Technisch/Elektronisch gesehen war sie 
relativ einfach aufgebaut.

Bei einer Transistor PA, womöglich noch mit eigener TX Vorstufe/RX 
Preamp, RX/TX Umschaltung, vielleicht noch mit "Digitaltuner" (Also über 
Relais geschaltete Kondensatoren/Spulen und Mikrocontroller) sind viel 
mehr fundierte Elektronikkenntnisse notwendig. Dafür braucht man nicht 
so viel Arbeit in dier Feinmechanischen Umsetzung.
Eine HF Platine zu entwerfen wird wohl nicht "Adhoc" gelingen, außerdem 
ist sie nach dem Ätzen/Herstellung durch Platinenservice kaum noch 
korrigierbar und die Bauteile mehrmals rauf und runterlöten ist auch 
nix.

Bei ner Röhren PA mit fliegendem Aufbau kann man leichter etwas 
ändern/Anpassen.

Autor: Sven (Gast)
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Also parallelschalten der Dioden sollte ja nicht notwendig sein, solange 
ich unter 1A bleibe.
Wenn ich jetzt 5 Dioden in Reihe schalte (5 kV gesamt Sperrspannung), 
jeder einen 500 kOhm Widerstand und einen kleinen 1 kV 
Keramikkondensator parallel schalte, sollte das ja passen, oder?

Autor: mhh (Gast)
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Sven schrieb:
> jeder einen 500 kOhm Widerstand

Bleibe ruhig bei den genannten 200 kOhm. Die passen besser.

Autor: Sven (Gast)
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Wo bekommt mn heute eigentlich noch Pertinax Platten?

Ich würde gerne das "System" eines alten OM verwenden.

Der hat auf Pertinax Platten ein Raster gebohrt. Dort hat er mit Nieten 
oder Schaiben Lötösen befestigt, an denen dann die BAuteile befestigt 
waren.

Autor: Sven (Gast)
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Schaiben soll Schrauben heißen.

Autor: DD4DEW (Gast)
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Hallo
da du noch eine Senderöhre benötigst und deine Endstufe 500W leisten 
soll ist zu stark anzunehmen das du Funkamateur bist, daher möchte ich 
dir die Internetseite von F.H.V. Geerligs PA0FRI wärmstens empfehlen. Er 
erklärt viel aus der Praxis des (Röhren-)endstufenbau für Funkamateuere, 
unter andern wird gerade auch die von dir angesprochene 
Hochspannunggleichrichtung mit "normalen" Dioden und die notwendigen 
Ausgleichswiderstände vorgestellt desweiteren viele Tricks aus der 
Amateurpraxis.
Und das alles entweder in leicht verständlichen Englisch oder 
"Niederländisch" (Flämisch ?) beschrieben - was zumindest solange mann 
es "nur" lesen muß recht gut zu verstehen ist da vieles den deutschen 
(dutch) oder auch den englischen (!) ähnlich ist.

mfg

  DD4DEW

Autor: Sven (Gast)
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Hallo.

Ja ich bin Funkamateur. War jetzt länger inaktiv, mittlerweile wieder /m 
und /p auf UKW aktiv.

Ich möchte jetzt auch auf Kurzwelle einsteigen und mittelfristig mehr 
als die Transceiver Ausgangsleistung verwenden.
Mein FT897 hat zwar 100 W Ausgangsleistung, aber die auch zu fahren 
unterlässt man bei diesem kleinen Kompaktgerät besser.
Die Kiste zieht bei 14V ca 25 A wenn man mit 100W Sendeleistung 
arbeitet.
Die Verlustleistung heizt da ganz gewaltig.

Die Endstufe muss nicht morgen fertig werden, ich sammel nur schonmal 
Material, welches ich günstig erwerben kann oder kostenlos bekomme.
Spulen und Kondensatoren werde ich auch teilweise selbst bauen.


Vielen Dank für den Tip mit der Webseite. (Ist doch diese: 
http://www.xs4all.nl/~pa0fri/) Sie ist wirklich gut.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Hochspannungsgleichrichter aus in Serie geschalteten 1N4007 aufzubauen 
ist prinzipiell problematisch. Wie bereits geschrieben wurde, muß 
zumindest je ein Widerstand pro Diode parallel geschaltet werden. Wegen 
der hohen Spannung muß dies entweder ein spezieller 
Hochspannungswiderstand oder min. 3 in Serie geschaltete 
Standardwiderstände sein. Um auch bei steileren Flanken eine 
gleichmäßige Aufteilung der Sperrspannung zu bekommen, sollte man auch 
bei 50 Hz noch je einen Kondensator von einigen 100 pF parallel zur 
Diode spendieren.
Das ist natürlich ziemlich umständlich. Für solche Fälle nimmt man 
Avalanche-Dioden. Diese haben ein kontrolliertes Durchbruchverhalten in 
Sperrrichtung, sodass sich die Sperrspannung automatisch richtig 
aufteilt. Solche Dioden lassen sich dann ohne Widerstände und 
Kondensatoren beliebig in Serie schalten.
Noch einfacher geht es mit fertigen Hochspannungs-Gleichrichterdioden, 
in denen intern bereits mehrere Avalanche-Dioden in Serie geschaltet 
sind. Relativ preisgünstig bekommt man solche Dioden manchmal als 
Hochspannungsgleichrichter für Mikrowellenöfen.

Jörg

Autor: DD4DEW (Gast)
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Hallo nochmal,
ja das ist die Seite die ich meine.
Na dann hat dein TXRX ja einen leicht unterdurschnittlichen 
Wirkungsgrad. Hier nimmt ein TS480SAT bei 100W Ausgangsleistung je nach 
Band (!) zwischen 18,3 A und knapp 21A auf (13,8 V) gemessen an einer 
Dummyload, also ohne verfälschung durch Rücklauf und zurückregeln der 
Leistung.
Ich habe meinen TS480SAT auch mal längere Zeit mit Dauerträger an den 
Dummyload gelassen (hat viel Reserve hält kurzfristig sicherlich 1kW 
aus- möchte nicht wissen wie teuer der neu war ;-) ), nach wenigen 
Minuten geht der Lüfter an aber dieser ist recht leise und nach ca 10 
Minuten ist langsam eine Erwärmung des Gehäuses bemerkbar, aber selbst 
nach 30 min. kann man das Gehäuse noch problemlos anpacken.
Ich wünsche dir viel erfolg beim Aufbau deiner Endstufe und kann dir 
zustimmen das du noch mit Röhren arbeitest, gute HF 
Leistungstransistoren sind teuer und schnell zerschossen, (Schalt-) 
MOSFET Lösungen sind auch nicht ohne (dafür recht Preiswert).
Nachteile einer Röhrenenstufe ist meiner Meinung nach die Kosten des 
Hochspannungstrafos und auch eventuell (je nach Röhre) die Beschaffung 
(Preis) des Röhrensockels. Die recht hohen Spannungen machen die Sache 
eigentlich noch interessanter.
Selber habe ich noch keine Leistungsendstufe aufgebaut, lese aber gerne 
Beitäge hierzu und höre auch gerne OMs (YLs scheinen  nicht zu bauen ?) 
zu die sich über den Endstufenbau austauschen.


 73 de DD4DEW  - Dirk-

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