Schaltung elektrische Fliegenklatsche

[Thomas (Gast)]

Ich hab hier mal die Schaltung einer elektrischen Fliegenklatsche 
durchgepiepst und irgendwie, glaub ich zumindest, kann das doch nicht 
stimmen...

Ich hatte erwartet die Schaltung wie hier zu finden: 
http://mosfetkiller.de/?s=elektroschocker

Statt dessen liegt der Kollektor des Transistors 'HSD 965' direkt an 
Plus. Zumindest wenn ich dem gefundenen Datenblatt 
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/hsmc/HSD965.pdf glauben darf 
und das mittlere Beinchen tatsächlich der Kollektor ist.

Kann die Schaltung tatsächlich so funktionieren, oder wo liegt wohl mein 
Fehler ?

Hauptproblem ist dass ich natürlich keine Ahnung habe wie die Windungen 
des Transformators (mit sechs Anschlüssen) zueinander liegen, und 
außerdem bin ich mir mit dem Transistor auch nicht so ganz sicher ...

Jemand ne Idee ?

Mfg,

Thomas

[Thomas (Gast)]

Da wohl ein paar Bilder von der Schaltung durchaus hilfreich sind ...

Thomas

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Das sieht doch gar nicht schlecht aus. Hier isses mal ein Sperrschwinger 
in Kollektorschaltung. Laufen tut die ganze Sache dann, wenn die 
Rückkopplungswicklung ein wenig mehr Spannung als die Lastwicklung im 
Kollektorkreis liefert, da die Kollektorschaltung ja immer eine 
Spannungsverstärkung < 1 hat. Strom wird aber reichlich verstärkt und 
damit klappts dann.

Thomas schrieb:
> keine Ahnung habe wie die Windungen
> des Transformators (mit sechs Anschlüssen) zueinander liegen

Das checkst du mit dem Ohmmeter. Die beiden Primärwicklungen sind sehr 
niederohmig, nur die Sekundärwicklung wird hochohmiger sein.

[Thomas (Gast)]

Hallo Matthias,

vielen Dank für die Antwort schonmal !

Ich werf jetzt einfach mal so ein paar Werte hin...

Am Anfang haben wir also 2,5 V (Spannungsabfall durch den Widerstand 
2,4kOhm) an der Basis des Transistors.
Am Kollektor haben wir 3V, am Emitter haben wir 2V.
Dadurch dass Strom durch die obere Primärspule fließt wird nun aber an 
der unteren Spule eine Spannung induziert.
Diese Spannung ist größer als 2V, somit sperrt der Transistor.
Durch das Sperren des Transistors fällt auch die Spannung in der oberen 
Spule weg, die untere Spule wird Spannungslos und das Spiel beginnt von 
vorne.
Soweit korrekt verstanden ?
Auf die genauen Werte kommt es mir jetzt nicht an ...

Will ich das nun aber in LTSpice simulieren scheite ich schon daran dass 
LTSpice in meiner Simulation an der Transistor-Basis 3,6V angibt.
HÖH ? Die Spule L1 mit 10 mH soll aus 3V mehr gemacht haben ?

Thomas

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Thomas schrieb:
> Dadurch dass Strom durch die obere Primärspule fließt wird nun aber an
> der unteren Spule eine Spannung induziert.

Nee, die obere Wicklung in der Schaltung ist doch die 
Rückkopplungswicklung. Entscheidend ist hier der Wickelsinn. Am Anfang 
nehmen wir an, das der Transistor leitet, er wird ja durch die 
Basiswicklung und den 2k4 vorgespannt. Dadurch fliesst in der unteren 
Wicklung ein kräftiger Strom, der aber gegensinnig zur oberen Wicklung 
ist. Der Transistor bekommt also nun eine kleinere Basisspannung und der 
Strom durch den Emitter sinkt stark ab. Dadurch gewinnt die 
Basisvorspannung von oben wieder die Oberhand usw...

Mit Simulationen kenne ich mich leider nicht aus, da kann ich dir nicht 
helfen.

[Otto (Gast)]

a) L1 und L2 werden die selbe Induktivität haben.
b) da du einen anderen Transistor in der Simulation verwendest, erhältst 
du auch ein anderes Ergebnis

[Thomas (Gast)]

Hallo Otto,

die Induktivitäten habe ich mal angeglichen und auf einigermaßen 
realistische Werte (denke ich) gesetzt.
Wegs dem Transistor habe ich schon verschiedenste probiert.

Wie du in dem angehängten Bild sehen kannst passiert folgendes:
1. Die Spannung soll 3V werden, startet aber bei 0V.
2. Gleichzeitig mit der steigenden Spannung erhöht sich der Stromfluss 
durch die beiden Induktivitäten. Bei L1 (grün) führt das zu ca. 1 mA 
Strom.
Bei L2 (blau) führt das zu ca. -90 mA Strom.

Je nach Transistor sind die Werte natürlich unterschiedlich, was aber 
immer gleich bleibt ist die Tatsache dass der Strom der durch L2 fließt 
scheinbar keinen Einfluss auf L1 hat.

Wo liegt der Fehler, weiß das jemand ?

Thomas

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas schrieb:
> Wo liegt der Fehler, weiß das jemand ?
Bau mal den Transistor aus und miss ihn nach...

[Thomas (Gast)]

@Lothar:
Werde ich heute abend mal machen.

Ich dachte aber dass in LTSpice der gegengesetze Strom in L2 den 
Stromfluss in L1 beeinflussen sollte.
Warum tut er das nicht ?

Das müsste doch vollkommen unabhängig vom Transistor sein, oder ?

Thomas

[Otto (Gast)]

Drehe noch den Wicklungssinn der unteren linke Drossel in der Simulation

[Ferry (Gast)]

Otto schrieb:

> Drehe noch den Wicklungssinn der unteren linke Drossel in der Simulation

Warum?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas schrieb:
> die Induktivitäten habe ich mal angeglichen
Ich auch: er schwingt...  ;-)

[Thomas (Gast)]

Hallo Lothar,

ja es tut, genial, danke !

Gibts nen Grund warum LTSpice bei den veränderten Werten nicht schwingt 
?

Thomas

[Thomas (Gast)]

Übrigens hab ich noch nen kleinen Fehler drin, dass was ich für einen 
2KV Varistor gehalten habe ist in Wirklichkeit ein 2KV Kondensator 
'221K'.

Ich vermute der ist dazu da dass sich der Output Cap nicht über die 
Sekundärspule entlädt, oder?
(da der Kondensator die Gleichspannung des Output Caps nicht durchlassen 
wird, die Lade-Wechsel-Spannung aber ja schon...)

Thomas

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Thomas schrieb:
> Ich vermute der ist dazu da dass sich der Output Cap nicht über die
> Sekundärspule entlädt, oder?

Das ist die klassische Spannungsverdopplerschaltung 
(Greinacher/Villard). Diese kaskadiert die Spannungen an den 
Ladekondensatoren und 'stapelt' sie übereinander.
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler

Villard ist die Einzelstufe mit 1 Kondensator und einer Diode, 
Greinacher addiert dann die zweite Stufe.

Thomas schrieb:
> Gibts nen Grund warum LTSpice bei den veränderten Werten nicht schwingt
> ?

Lothar hat ja für die Rückkopplungswicklung eine hohe Induktivität 
angesetzt und für die Lastwicklung eine niedrigere. Das muss auch so 
sein, weil ja die Kollektorschaltung (wie oben erwähnt) eine 
Spannungsverstärkung < 1 hat. Das Übertragungsverhältnis gleicht den 
Spannungsverlust mehr als aus und deswegen schwingts dann.
Wenn du die Induktivität der Rückkopplungswicklung immer kleiner machst, 
setzen die Schwingungen irgendwann aus.

[Thomas (Gast)]

Ich denke mittlerweile habe ich alles verstanden.
Vielen Dank für die Hilfe, und vielleicht kann ja mal jemand etwas mit 
dem Schaltplan anfangen !

Thomas

[Manuel L. (uawg)]

Hallo,

ich hoffe es stört niemanden, dass ich dieses alte Thema nochmal 
ausgrabe.

Ich habe mir die Schaltung von Lothars Bild in LTSpice nachgebaut; 
funktioniert ganz gut.
Verändere ich den Wert von R2 auf 0,5k ohm bekomme ich dadurch mehr 
Ausgangsleistung.
Meine Fragen sind nun:
Wo wird das Fliegengitter angeschlossen? Parallel zu R1?
Bringt die Schaltung tatsächlich knapp 720V und 7,2 mA?

Mit freundlichen Grüßen
Manuel

[Johann (Gast)]

Warum halten das die 1n4004 aus? Die sind doch nur bis 400V reverse 
voltage ausgelegt?

[Manuel L. (uawg)]

Sorry.

Großer fehler meinerseits.
Ich melde mich heute Abend noch einmal mit den angepassten Bauteilen und 
einem Schaltbild.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Manuel L. schrieb:
> Wo wird das Fliegengitter angeschlossen? Parallel zu R1?

Lothar hat den Gleichrichter und Verdoppler in der Schaltung 
weggelassen, der HV Generator lädt normalerweise über einen 
Spannungsverdoppler einen Kondensator auf, der dann über die Fliege 
entladen wird und das böse 'Batsch' erzeugt. Anstelle von R1 ist eine 
Greinacher Schaltung:
https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_doubler

Siehe Figure 2

Manuel L. schrieb:
> Bringt die Schaltung tatsächlich knapp 720V und 7,2 mA?

Das walte Jesaia - es hängt natürlich von der Leistung ab, die du vorne 
reinsteckst, dem Wicklungsverhältnis des Trafos und seinen 
Übertragungseigenschaften.

Johann schrieb:
> Warum halten das die 1n4004 aus? Die sind doch nur bis 400V reverse
> voltage ausgelegt?

Erstens das und zweitens sind sie für hohe Frequenzen eigentlich gar 
nicht gedacht und produzieren dabei ganz schöne Verluste. Das ist den 
Herstellern fertiger Fliegenklatschen aber meistens wurscht, sie bauen 
allerdings dann wenigstens 1N4007 ein. BA159 o.ä. wären da schon besser 
- aber teurer.

[Wolf-Dietmar P. (wodipo)]

Hat noch jemand die Simulation am laufen und kann überblicken ob die 
Stromverstärkung und ggf. die Grenzfrequenz des Schaltransistors einen 
Einfluss auf die Hochspannung hat?

Meine Klatsche hat einen 1W-NPN Transistor drin, 2SC2383. Der ist mir 
beim Dauerbetrieb der Klatsche durchgebrannt und hat dann nur noch 400V 
erzeugt. Vorher waren es mit 4 Volt Betriebsspannung >2000V und jetzt 
mit einem (glaube ich) BD139 macht er nur noch 1,4kV.
Die HV-Diode ist eine einzelne 3kV Diode  rfc3k .

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wolf-Dietmar P. schrieb:
> mit einem (glaube ich) BD139 macht er nur noch 1,4kV

Kannst ja mal einen BD135 (es muss der 135 sein) einbauen, der hat eine 
sehr viel höhere Transitfrequenz als BD137/139, nämlich etwa 100MHz(!). 
Dann siehste, obs einen Unterschied macht.