Hi,
habe Probleme mit meiner Zündschaltung für Xenon Blitzlampen.
Gezündet werden soll eine kleine Blitzlampe, ca. Ø2mm, L 20mm.
Blitztrafo ist von Conrad Elektronik (Best nr: 542144 - 62)
Anwendungszweck ist Gerät das genau im richtigen Moment Makrofots macht.
Der Blitz soll per Mikrocontroller ausgelöst werden.
Schaltplan hab ich aufgezeichnet.
Mosfet ist ein IRF840. Der Kondensator ganz links ist ein größerer Elko.
Das Problem ist, dass die Blitzauslösung sehr unzuverlässig ist. Es
scheint so als wäre der Zündimpuls nicht stark genug. Wenn ich Source
und Drain kurzschließe blitzt es recht zuverlässig.
Ich hab den Verdacht dass der MOSFET sich nicht eignet, kanns aber nicht
begründen.
Wäre sehr dankbar über Hinweise wie man das Problem mit möglichst
geringem Aufwand in den Griff bekommt. (Der Blitz muss aber mit DC
betrieben werden, da ich nicht an eine Phasenlage des Netztes gebunden
sein darf)
Mein Plan wäre, die Spannung an der Röhre mal auf 600V zu erhöhen und
die am Zündtrafo gleich zu lassen (sonst spielt der MOSFET nicht mit)
Grüße,
Rainer
Die Zündung benötigt ein sehr steilflankiges Signal. Die Ansteuerung des
Fets ist zu lasch. Versuche es mit einem Thyristor / Triac oder einem
speziellen Flash-IGBTs mit ordentlicher Treiberstufe und
niederimpedanter Stromversorgung (hier 1 Mohm und 220nF).
700 kB für ein völlig unscharfes Bild mit kaum lesbarer Handschrift.
Hi,
Sry, das nächste Bild wird besser.
Tyristor hatte ich mal, aber da muss ich den Ladewiderstand sehr klein
machen, sonst löscht der nicht. Und dann bekomm ich keine ausreichende
Blitzfrequenz (10Hz oder so brauch ich mindestens)
vielleicht kann man mosfet und thyristor parallel schalten um zu
löschen?
die 1Mohm könnt ich verkleinern. Werd ich auch machen. Wobei die 15V
sind da (zumindest mit Multimeter gemessen)
Gatewiderstand verkleinern wäre noch was ... mal 1 Ohm testen ..
Danke schonmal!
Grüße,
Rainer
Noch was: Spielt die Polung des Blitztrafos eigentlich eine Rolle? Also
primär und sekunsärseite ist klar, aber ist ein Positiver Impuls besser
oder ein negativer?
Grüße,
Rainer
Beim großen C gibts auch ein Stroboskop zum selbstlöten (Bestellnummer
580406), dessen schaltung ist auch auf der bauanleitung abgedruckt.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/575000-599999/580406-an-01-de-Lichtblitzstroboskop.pdf
polung des zündtrafos ist auch angegeben.
wenn du hier statt der glimmlampe deine ansteuerung einbaust sollte es
klappen, bei mir hats jedenfalls funktioniert.
mal eine frage: muss es eine blitzlampe sein? tuts nicht auch eine LED?
Im Conrad-pdf auf S. 25 ist der Schaltplan. Der Zündtrafo ist als
Spartrafo geschaltet (Mittelpunkt nicht an Masse, sondern am C).
> aber da muss ich den Ladewiderstand sehr klein machen,> sonst löscht der nicht.
Du meinst wohl sehr groß?
Kommt auf den Haltestrom an, schau ins Datenblatt, es gibt viele
verschiedene Typen.
> aber ist ein Positiver Impuls besser oder ein negativer?
bei positiver "Anoden"spannung ist ein negativer Impuls effektiver.
Verwendest Du eine Blitz-Elko?
Und für die Zündung einen guten Folien-C?
Generell zum Aufbau: kurze Leitungen, kleine Stromflächen!
Mach bitte mal ein Photo.
hi,
Danke für die Antworten!
Blitzkondensator hat 2,2µF und ist ein Folienkondensator.
Zündkondensator ist auch ein Foko (47n).
LED geht leider nicht, das hatte ich ursprünglich. Der Prüfling vibriert
zu stark...
Das mit dem Thyristor hab ich schon getestet, das mit dem Löschen war
echt ein Problem. Deswegen die Sache mit dem Mosfet.
Den Zündtrafo hab ich tatsächlich andersrum als in der Conradschaltung.
Dreh ich mal um - bin gespannt. Wenn ich das Datenblatt des Trafos
heranziehe
:http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/525000-549999/542144-da-01-en-ZUEND_SPULE_FUER_BLITZLAMPEN.pdf
Dann schließe ich darauf dass in der Conradschaltung der Zündimpuls
negativ ist.
Fällt euch ein physikalischer Grund ein, der dafür spricht dass ein
negativer Puls besser ist?
Kann jemand was über die Eignung des IRF840 sagen? Flanken des
Mosfettreibers sollten ja steil genug sein...(Werd ich auch nochmal
messen)
Da das Stichwort Blitz-IGBT gefallen ist hab ich mal recherchiert. Die
haben wohl den Zweck auch die Hauptentladung zu schalten, ist also nur
fürs Zünden nicht nötig. Hab auch nur einen expliziten Typ gefunden der
aber schwehr zu beschaffen ist.
Aber habe mal einen bei Reichelt rausgesucht der mir passend erscheint:
www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%2
52FIRG4BC30K_IR.pdf
hat 600V, 28A und 20ns Anstieg.
Aber was wäre jetzt der genaue Vorteil gegenüber dem Mosfet? Laut
Datenblatt wäre der Mosfet sogar einen Tick schneller (14ns)
Foto und weitere Tests mach ich demnächst.
Grüße,
Rainer
Hi,
hab inzwischen den Blitztrafo direkt an die Röhre montiert und paar
Lötstellen nachgelötet, jetzt gehts besser!
Bei hoher Blitzfrequenz kommt jeder Blitz, bei ca. 1Hz fällt immer mal
wieder einer aus. Flanken am Gate sind recht steil (20ns oder so).
Ich hab schon mehrere Stroboskope bzw Blitzer gebaut, aber hatte immer
dieses Phenomen dass ab und zu der Blitz nicht zündet. Ich würde mich
sehr freuen wenn da jemand eine physikalische Erklärung hat bzw einen
Ansatz. Die Ansteuerung ist immer gleich, also was ändert sich von Blitz
zu Blitz? Wo spielt der Zufall da rein?
Grüße,
Rainer
Hi,
kannst du das bitte noch genauer ausführen? Der Zündtrafo hat ja ca.
100ohm dc-widerstand primärseitig, der mosfet hat 0,9 ohm. - sollte
also keine Rolle spielen.
Von den Schaltzeiten aus den Datenblättern scheint der Mosfet auch
schneller zu sein als ein Thyristor. Mein Mosfettreiber ist auch nicht
der schwächste/langsamste.
Irgendwas hab ich übersehen - bitte helft mir auf die Sprünge.
Grüße,
Rainer
Was Stefan meint ist, dass das Umschalten von "Sperrt" auf "Leitet" sehr
schnell gehen muss, denn die Hochspannung wird durch Induktion erzeugt
und diese ist nun mal proportional zur Strom_ÄNDERUNGS_rate.
Je schneller der Schalter leitend wird, je schneller also der Strom
ansteigt, desto größer ist die Induktionsspannung. Das machen
Thyristoren besser als FETs.
Hi,
Danke sohab ichs auch gedacht.
Könnt ihr mir einen Hinweis geben wo man das im Datenblatt sieht?
hab mal einen Thyristor rausgesucht:
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A400%252FBT-151-800R.pdf
im vergleich zu meinem MOSFET:
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%252FIRF840%2523IR.pdf
beim Thyristor ist die turn-on-time 2µs, beim FET 15ns
Kann die Begrenzung beim MOSFET durch die Miller-kapazität von Drain
kommen?
Kann es sein (sag ich jetzt mit eingezogenem Kopf) dass Thyristoren
früher schneller waren als die MOSFETs noch nicht so gut waren?
Naja, meine Schaltung ist trotzdem in der Praxis nicht toll :D werde mal
einen Thyristor anschließen - vielleicht kann ich ja Mosfet und Tyristor
in Serie schalten und erst den Mosfet leitend machen, dann den Thyristor
und dann mit dem
Mosfet wieder abschalten.
Grüße,
Rainer
Hi,
endlich hab ich eine klare Aussage zur Zündpolarität
gefunden:http://donklipstein.com/xeguide.html
"
To get good triggering with minimal voltages, I recommend that the
trigger circuit provide a positive pulse with a risetime no more than a
couple of microseconds and an available peak current at least in the
tens of milliamps.
"
Vielleicht hilfts ja jemandem der das auch mal sucht.
Mein Zündtrafo macht einen negativen Puls, also dreh ich den als
nächstes um.
Noch besser wäre vmtl den Trafo High-Side zu betrieben, dann ist die
Zündspannung noch um die 325V Betriebsspannung höher.
Grüße,
Rainer
Rainer schrieb:> beim Thyristor ist die turn-on-time 2µs, beim FET 15ns
Nein, dies ist die schnellste mögliche Zeit.
Diese Zeit hängt entscheidend von der Ansteuerung ab. Dein
Mosfet-Treiber MCP1407 ist recht schnell und kann viel Strom liefern,
das ist gut.
Allerdings steht ihm der Strom gar nicht zur Verfügung, weil er nur
220nF für die Pufferung der Versorgung hat. Mache da mal 1-10µF
keramisch noch dazu.
Außerdem könnte es sein, dass der Foto-Transistor zu langsam ist und
daher der Impuls des Treibers auch langsamer wird. Konnte ich auf die
Schnelle dem Datenblatt nicht entnehmen.
HI,
danke für die Hinweise.
Ganz versteh ichs aber nicht:
der 220nF Kondensator puffert ca. 3µC, die nötige Mosfet Gateladung ist
10nC. Ist natürlich kein Problem da einen größeren Kondensator
anzulöten, aber wo ist mein Denkfehler? (ich wills ja auch as lernen,
nicht nur erreichen dass die Schaltung funtkioniert)
der MCP1407 hat einen Schmitt-triggereingang, sollte also egal sein wie
schnell das Eingangssignal ansteigt. Oder siehts in der Praxis da anders
aus?
Übrigends:
Ich hatte vorher nur einen 47nF Pufferkondensator und garkeinen
Mosfettreiber, der Optokoppler war direkt am Gate. Da ging die Schaltung
auch schon, aber die Ausfallrate war evtl etwas höher.
Hallo Rainer,
habe in meiner Jugend auch mal nen Strobo gebaut. Ich hatte einen
kleinen 1A Thyristor genommen. Schalte zu Thyristor antiparallel eine 1A
Si Diode mit mindestens 400V Sperrspannung. Zündkondensator und
Zündtrafo bilden einen Schwingkreis. Da muß der Strom auch andersrum
fließen können. Erhöhe mal probeweise den Zündkondensator von 47n auf
100n und verringere den Vorwiderstand vor der Z-Diode auf 220k. Wenn du
nicht genug Strom bekommst, bricht die Spannung ein. Für die kleine
Blitzröhre sollten 310V reichen. bei guten (Leistungsblitzröhren) ist
die Anode mit Wolframdraht umwickelt, da sich die Röhre durch
herausgeschlagenes Material schwärzt und die Anode recht heiß wird. Ich
hatte ein 10 oder 20W U-Rohr mit einem Spannungsverdoppler und 620V
betrieben. Du kannst ja den Fehler systematisch einkreisen, indem du die
Hilfsspannung zunächst statt mit Vorwiderstand und Z-Diode mit einem
Schaltnetzteil bereitstellst. Wenn es damit zuverlässig funzt, dann
kümmerst du dich um die Hilfsspannung :-)
Gruß Gerald
Hi,
Danke Gerald,
ich hatte das mal gemessen und es gab keine Überschwinger. Der Ohmsche
widerstand des Trafos ist zu groß (ca 100Ohm. Kann ich aber nochmal
nachmessen.
Wäre natürlich toll wenns Überschwinger gäbe, dann wäre das mit dem
Thyristor löschen kein Problem. warscheinlich müsste ich nur an der
richtigen Stelle eine Spule anbringen.
Aber was ist jetzt letztlich der Vorteil des Thyristors? Im Datenblatt
finde ich nur Nachteile.
Grüße,
Rainer
Rainer schrieb:> der 220nF Kondensator puffert ca. 3µC, die nötige Mosfet Gateladung ist> 10nC.
Die nötige Gateladung kenne ich nicht, denn die Datenblattwerte gelten
nur für einen speziellen Fall. Sie genau auszurechnen ist fast unmöglich
wegen der vielen Nichtlinearitäten. Wo du die 10nC her hast, kann ich im
Datenblatt auch nicht erkennen.
Natürlich ist die Gateladung deutlich kleiner, als die im Kondensator
der Versorgung. Aber der Treiber braucht auch einen Strom beim Schalten.
z.B. um seine internen Mosfets umzuladen und für den
CMOS-Schmitt-Trigger.
> Ist natürlich kein Problem da einen größeren Kondensator> anzulöten, aber wo ist mein Denkfehler?
Das Datenblatt verlangt einen 100nF und einen 1µF Kondensator, schon
alleine deswegen sollte dort einer sein.
> der MCP1407 hat einen Schmitt-triggereingang, sollte also egal sein wie> schnell das Eingangssignal ansteigt. Oder siehts in der Praxis da anders> aus?
Wie man im Datenblatt sieht, geht der Eingang auf eine Mosfet, von da zu
einem Schmitt-Trigger, dann weiter zu einem Mosfettreiber, dann auf die
Endstufen.
> Ich hatte vorher nur einen 47nF Pufferkondensator und garkeinen> Mosfettreiber, der Optokoppler war direkt am Gate. Da ging die Schaltung> auch schon, aber die Ausfallrate war evtl etwas höher.
Ausfallrate von was?
Rainer schrieb:> Aber was ist jetzt letztlich der Vorteil des Thyristors? Im Datenblatt> finde ich nur Nachteile.
Preis und Robustheit.
Ich habe das vor ca. 25 Jahren gebaut. Da war ein Thyristor die
robusteste und billigste Lösung ;-)
Der kleine Tesla-Thyristor war in einem runden Blechgehäuse, wie
Transistoren (ich glaube TO126) Der brauchte auch nur wenig Zündstrom
1-5 mA schätze ich. Hochspannungstransistoren hatten geringe
Stromverstärkungen und an Hochspannungs-FETs war nicht zu denken
(zumindest in der DDR)
Als Zündtrafo hatte hatte ich irgend einen kleinen Trafo hergenommen und
in die Niederspannungsseite den Zündimpuls reingeballert.
War eigentlich recht unproblematisch, die Schaltung.
blitz.jpg
(690 KB)
