Hallo,
Ich möchte gerne folgendes Experiment machen.
In einem Mikrowellen-Herd eine Lamda/2 Antenne hineinstellen, und danach
ein Gleichrichter und Siebglied nachschalten, um aus der
Mikrowellen-Strahlung Gleichstrom/Gleichspannung testweise herzustellen.
In weiterer Folge möchte ich daran dann (über einen Impedanz-Abgleich)
eine Glühbirne daran hängen, um zu sehen, wie viel an Leistung sich aus
einem Dipol abhängig von der Lage und Orientierung damit heraus ziehen
lässt.
Die Schaltung wird in einem Lochrasterblech eingebaut, und gegen Masse
geerdet, damit dort keine Mikrowellen-Strahlung hineinkommt.
Hat Jemand eine Idee wie mit welchen Bauteilen ich so etwas realisieren
kann oder sogar schon einen Schaltungsvorschlag?
Danke
Petz
In der Mikrowelle fliegen bis zu 600 W Leistung durch die Luft, damit
spielt man nicht.
Aus deiner Frage kann ich schließen, dass du keine große Erfahrung mit
HF hast.
Das gibt eine sehr ungesunde Mischung. Als Analogie wie ungesund das
ganze ist: Die Mikrowellen wie sie aus dem Wellenleiter kommen wirken
(bei Kontakt) etwa so wie eine Lötlampe, nur IN der Haut. Ganz zu
schweigen von den Störungen. Die Hersteller geben nicht umsonst so viel
Mühe die Mikrowelle dicht zu haben.
Für den Anfang hab ich eine harmlosere Idee für dich:
Beitrag "Re: LED mit Handystrahlung leuchten lassen - "Handyblinker""
Ich bin nicht auf der Suche nach einer Belehrung wie ungesund Mikrowelle
ist oder irgendwelchen Schlussfolgerungen über meine Fachkenntnisse auf
Grund der Fragestellung.
Es geht um eine konkrete Lösung für eine Anwendung.
Ich habe gute Gründe eine solche Schaltung aufzubauen.
Bitte NUR konstruktive Ideen! (Angst habe ich selbst auch genug)
Habe selbst eine MUR160 als Beispiel. Was ist mit dieser Ultra-Fast
Diode.
Hat eine Sperrschicht-Kapazität je nach Sperrspannung zwischen 1-30pf.
Hat jemand eine Idee zum Beispiel auf der Basis eines Schwingkreises
oder einer anderen Schaltung wie ich die Sperrschicht-Kapazität für eine
bestimmte Frequenz komplett wegbringe.
Danke.
Das wird schwer. 30pF ist bei 2.X GHz ja schon fast ein Leiter. Nur 1A
ist bei z.B. 600W vielviel zu wenig. Die Schaltzeit ist mindestens um
den Faktor 100 zu langsam.
Die Unkenrufe hier resultieren hauptsächlich aus der profanan Tatsache,
daß eine passende Diode in dieser Leistung wohl nicht erhältlich sein
dürfte.
--
Der einzige Indikator in einer solchen Leistungsklasse könnte vielleicht
ein ausreichsnd starker Wolframdraht in Lambda/2 Länge sein, und man
beobachtet, wie hell der glüht (wenn der nit einfach wegschmilzt).
Die Mikrowellen Dioden, die ich kenne, sind Detektordioden. Die beginnen
bei -55dBm und machen dann bei +10dBm oder so Schluss. Bisher brauchte
niemand eine Leistungsdiode. Was willst du mit DC aus mikrowellen ?
Petz999 schrieb:> Bitte NUR konstruktive Ideen!
Erkundige Dich doch mal bei der KnoffHoff-Redaktion. Die haben
laufend Mikrowellenherde und deren Inhalt gekillt. Allerdings
mit massiven (Panzerglas o.ä.) Sicherheitsmaßnamen.
Gruss
Harald
Wenn das ganze:
> In einem Mikrowellen-Herd eine Lamda/2 Antenne hineinstellen, ...> ein Gleichrichter und Siebglied nachschalten, um aus der> Mikrowellen-Strahlung Gleichstrom/Gleichspannung testweise herzustellen.
dazu dient:
> ...eine Glühbirne daran hängen, um zu sehen, wie viel an Leistung sich aus> einem Dipol abhängig von der Lage und Orientierung damit heraus ziehen> lässt.
Warum dann eigentlich überhaupt gleichrichten? Warum nicht die Glühlampe
gleich direkt an den Dipol hängen?
Was passiert zum Beispiel wenn ich folgende Schaltung aufbaue?
Beispiel:
Frequenz f= 2450,00[MHz]
Kapazität C= 10,00[pF]
Blindwiderstand Xc= 6,50[Ohm] <-----------------
Induktivität L= 843,99[pH]
Blindwiderstand Xl= 6,50[Ohm] <-----------------
Resonanzfrequenz f0 (von L+C ist aber!)= 1732,41[MHz] !!!!!!!
Es geht also um eine Idee, wie ich die parasitäre Kapazität der
Schottky-Diode für eine ganz bestimmte Frequenz bei einem ganz
bestimmten Lastwiderstand komplett wegbekomme?
Kann so etwas funktionieren? Oder wie müsste es angepasst werden, damit
es in diese Richtung geht?
Siehe Dateianhang Schaltungsvorschlag!
Bitte um Vorschläge?
gut. Welche gleichwertige Diode zu UF4007 würdest Du empfehlen?
Und:
Wie sieht Du den Schaltungsaufbau? Es geht darum bei einer bestimmten
Frequenz die parasitäre Kapazität der Diode zu eliminieren!
Das ist das Ziel!
Schaltungsvorschläge oder Anregungen zu oben?
Wie wäre es zB. damit?
Siehe Datei-Anhang (rot angedeutet)
Meinst Du die Sperrschichtkakzitaet? Die Sperrschichtkapazitaet ist eine
echte Kapazitaet, da laesst sich nichts wegkompensieren wie bei einer
reaktiven Kapazitaet.
Parasitaere Kapazitaet haben bei einer Diode die Anschlussdraehte, die
Bonddraehte und das Gehaeuse.
73
kompensieren :
"Kompensiert" man das, baut man einen Parallelschwingkreis. Keine gute
Idee.
Man braucht eine schnelle Diode mit wenig Kapazität, da führt kein Weg
drumherum. Schau doch mal bei den üblichen Verdächtigen (NXP zum
Beispiel).
Die UF4007 ist viel zu lahm, vergiss die komplett. Die trr ist so bei
einigen zig ns - die fängt bei 1GHz erst gar nicht zu sperren an. Das
Ding ist bei 1GHz auch ohne die parasitäre Kapazität ein satter
Kurzschluss. Ultra fast bezieht sich hier auf 50Hz oder ein paar kHz.
Google mal "Reverse Recovery".
Hätte die UF4007 keine so hohe Kapazität, man könnte sie glatt als
PIN-Diode verwenden ;-).
Ich meine die Sperrschicht-Kapazität. Und mit wegkompensieren meine ich,
die Idee, sie "schaltungstechnisch" zu kompensieren.
Zum Beispiel eben der Versuch, diese Sperrschicht-Kapazität mit einer
Induktivität so zu beschalten, das die Blindwiderstände sich "irgendwie"
aufheben.
Im Kern sollte doch eine Sperrschicht-Kapazität auch nichts anderes als
ein Ladungsspeicher sein. Und ebenso eine "adäquate" Induktivität.
Könnte mir vorstellen, wenn die beiden Glieder richtig dimensioniert
sind, das sich durch die Phasenverschiebung von Strom und Spannung die
Diode bei einer bestimmten Frequenz mit einem wesentlich besseren
Wirkungsgrad betreiben lässt.
Also eine Kombination aus "Schwingkreis-Ladungsspeicher" und Diode zur
Wirkungsgrad-Optimierung bei einer bestimmten Frequenz! (Es geht aber
nicht darum, die Diode wie eine Kapazitäts-Diode zu betreiben, sondern
wirklich eine Optimierung aus Gleichrichtung und
Wirkungsgrad-Optimierung bei einer ganz bestimmten Frequenz!)
Hat das schon mal jemand "behirnt"? Oder anderst gesagt, kann mir jemand
eine definitive Erklärung geben, warum das prinzipiell nicht gehen soll.
(Aber bitte nicht so Aussagen wie: Das geht nicht! - Sondern mit einer
klaren Begründung oder einem Verweis, wo es anschaulich erklärt wird)
Danke
Ich schlahge vor Du "behirnst" das selber alles nochmal nachdem Du
Grundlagen zu passiven Bauelementen und deren Wechselstromverhalten
aufgenommen und verstanden hast.
Ansonsten bau es doch auf und schau was passiert. Trial and error wird
Dich vielleicht weiterbringen, wenn Dich die Theorie dazu nicht
interessiert.
Lieber Petzl,
schau Dir mal ein Ersatzschaltbild von so einer Diode an, dann wird Dir
auffallen, dass das so nicht geht.
Da Du uns auch nicht verraten möchtest, warum Du diesen ganzen Popanz
anstellst, kann man Dir auch schlecht helfen.
Wenn es Dir nur darum geht, die Leistung zu messen, dann hilft
vielleicht folgendes: Bau Dir einen 20 dB Koppler (Achtung, der muss die
600W vertragen!) und dann noch einen zweiten. Beide
hintereinanderschalten und die Ausgänge mit Leistung über entsprechende
Loads terminieren (auch hier wieder die Leistung beachten!). Damit
teilst Du die Leistung 2x durch 100 und erhälst dadurch im schlimmsten
fall 60 mW, das kann man dann vielleicht einer Schottky Diode zumuten.
Ich hoffe dich genug behinrt zu haben.
Hallo
Ich hab nicht direkt die volle Ahnung von dem Thema.
Ich weiß nur, das es Kleinleistungstransistoren gibt, die bis über
genannte Frequenz arbeiten.
Damit könnte man jedenfalls eine Mischstufe aufbauen und nachher eine
niedrigere Frequenz detektieren.
Wenn nicht gerade die volle Mikrowellenpower eintrifft(das würde so
nämlich passieren), könnte man vielleicht eine entsprechende HF Stufe in
Basisschaltung ohne Ruhestrom aufbauen, um eine glättbare Gleichspannung
zu erhalten. Aber auch da habe ich Zweifel, weil HF Stufen meistens nur
mit einem bestimmten Strom arbeiten, also so einfach keine "Diode" zu
finden ist.
Als einzig praktikable Lösung mit einer "Mikrowelle" kommt mir die
Glühlampe als Detektor in Frage. Oder auch eine Art "einmal Detektor"
mit Widerstandsbahnen.
Man kann noch erwähnen, das es Mikrowellen gibt, die ihre Wellen
räumlich streuen, also Wellenbäuche und Knoten dort ständig wandern.
MfG
Petz999 schrieb:> In weiterer Folge möchte ich daran dann (über einen Impedanz-Abgleich)> eine Glühbirne daran hängen, um zu sehen, wie viel an Leistung sich aus> einem Dipol abhängig von der Lage und Orientierung damit heraus ziehen> lässt
Glühbirnen leuchten in Mikrowellen auch ohne Gleichrichter,
sue sind schliesslich wechselstromtauglich
https://www.youtube.com/watch?v=czg2VwyrHco
und die 600W Leistung "reicht".
MaWin schrieb:> Glühbirnen leuchten in Mikrowellen auch ohne Gleichrichter,> sue sind schliesslich wechselstromtauglich
Das ist vermutlich aber weniger der Glühdraht der da leuchtet, sondern
irgendein Plasma, was in der Birne angeregt wird.
(600-800W)Mikrowellen-Stahlung => DC (max. Wirkungsgrad) ... Das ist das
Thema!
(Ob dahinter eine Glühbirne oder ein Akku, oder ein Impedanzwandler
nachgeschalten ist oder ein DC Motor, ist eine andere Sache. Die
Glühbirne war beispielhaft als Verbraucher gemeint!)
@Schreiberling: Die NXP*** Reihe ist leider kein Ansatz um diese hohe
Leistung drüber zu bekommen. Mir wäre auch am liebsten wenn die Diode
<0,4pf hätte, wie bei den üblichen Kleinsignal-Gleichrichtern, damit die
Schaltung einfach ist, und die Diode halbwegs sperrt.
Mir ist schon klar, das große Leistung = große Sperrschicht-Kapazität im
Allgemeinen bedeuten, und damit kleine Schaltfrequenzen. (siehe
Datenblätter)
Das was interessant ist, ist hier eine Ausnahme zu finden. Und die Idee
mit dem Parallel-Schwingkreis aus L und Sperrschicht-Kapazität war
nachdem nichts KONKRETES an Vorschlägen gekommen ist, ein
Konstruktionsversuch "LC-Energiespeicher" mit spezifischer Frequenz und
Diode zur Gleichrichter-Maximierung zu verkoppeln. (Und nicht ein
LC-Grundlagen Problem)
Weiterer Versuch: Gibt es hier jemanden der dafür eine brauchbare Lösung
anbieten kann, oder eine Diode oder ein anderes "aktives oder passives
Bauelement/Bauelementegruppe" mit dem obige Fragestellung konkret gelöst
werden kann?
@Sven: Ich kann es wenigstens noch versuchen zu behirnen! :-)
Petz999 schrieb:> Weiterer Versuch: Gibt es hier jemanden der dafür eine brauchbare Lösung> anbieten kann, oder eine Diode oder ein anderes "aktives oder passives> Bauelement/Bauelementegruppe" mit dem obige Fragestellung konkret gelöst> werden kann?
Ja, ich kann. Wie oben beschrieben, die Leistung teilen und dann auf
Detektordiode. Den Ausgang auf eine zweite Bauelementgruppe
(Leistungsverstärker), die eine DC-Spannung bzw. Strom proportional zur
Ausgangsspannung der Detektordiode ausgibt. Bei Ausreichender
Dimensionierung des Leistungsverstärkers sollten Ausgangsleistungen bis
600W kein Problem sein.
Mit der Annahme, das die Mikrowellenstrahlung mit 50% Effizienz erzeugt
wird und der Leistungsverstärker auch 50% Effizient hat (hier sollten
aber mehr als 90% möglich sein), kommt man so auf eine Gesamteffizienz
von 25%. Ganz gut, wie ich finde.
Ich bin heute kreativ, deswegen noch eine Lösung:
Die 600W RF in eine High-Power Load speisen. Diese wird warm, die Wärme
über eine Thermozelle in eine Spannung wandeln. Bei gutem Aufbau sollten
hier auch deutlich über 10% drin sein.
Car schrieb:> Ich bin heute kreativ, deswegen noch eine Lösung:
Warum nicht Wasser mit der Leistung verdampfen und eine Turbine damit
speisen?
wendelsberg
@wendelsberg wie bei allen Wärme->Strom-Konstrukten: Diesen Carnot
möchte man nachträglich erwürgen :) Wäre wohl nur wirklich effizient zu
kriegen wenn man mit Dampf unter pervers hohem Druck arbeitet... Und
wenns komplett im Innenraum des Ofens bleiben soll musst Du dich erst
recht darum kümmern deine Temperaturdifferenz aufrechtzuerhalten...
wendelsberg schrieb:> Warum nicht Wasser mit der Leistung verdampfen und eine Turbine damit> speisen?
Immer noch eine realistischere Lösung, als die Sperrschichtkapazität
einer Diode wegzukompensieren!
Jagt den Trog raus ! schrieb:> Das Ganze ist voellig bescheuert. Wenn man einen Detektor will> kann man> vielleicht eine glimmlampe verwenden.
und die Einschlagtiefe der Glassplitter ausrechnen?
SCNR
Man sollte in jedem Fall eins im Hinterkopf behalten: Mikrowellenherde
haben keine Eichleitung als Abschwächer, sondern machen ihre
Leistungsregelung per PWM. D.h. voll an -- voll aus. Ein Experiment
zunächst mit kleiner Leistung beginnen bringt daher nichts.
Vielleicht gibt's auf ebay irgendwo ein kleines Magnetron von Phywe oder
Leybold Didactic. Mit den Dingern kann man im Physikunterricht quer
durch den Raum Glühbirnchen zum Leuchten bringen (mit abgestimmtem
Faltdipol), ohne jemanden zu gefährden.
Wobei Ohrringe mit passendem Durchmesser (in den '80ern gab's die)
durchaus unangenehme Effekte verursachen können...
