Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wickeltechnik Hochspannungsübertrager


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von frischling (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen,

ich habe vor ein paar Hochspannungsexperimente zu machen.
Dazu versuche ich einen Übertrager zu wickeln.

Typ : Durchflusswandler, Push Pull
Ue : 10,5V - 13,8V

UTrafoAusgang : ca 1.750V
Ua : 1.250V

N1 : 4   Litze - CLI 200/120 von Block (Reichelt)
N2 : 504 Draht - CUL 100/0,15 von Block (Reichelt)

Frequenz : 400kHz

Beim ersten Wickelversuch hat es direkt auf den Wicklungsanfang bzw auf 
den absteigenden Draht geschossen.

Im Forum habe ich gelesen das PTFE Dichtband als Lagenisolation 
funktioniert, danke Falk !
Zusätzlich habe ich den Absteigenden Draht eingeschrumpft.

Zum Testen habe ich einen Übertrager mit
n1 = 1
n2 = 125
gewickelt.

Alle 25 (=345V) Windungen habe ich mit dem Band "isoliert", dabei habe 
ich mit dem Draht auf dem Überlappenden Band weitergewickelt.
Zusätzlich an den Lagenenden.

Leider hat es auch diesmal gezischelt.
Wie auf den Bildern zu sehen ist Durchschlag von  Lage zu Lage bei fast 
der vollen Spannung.

Hätte ich das PTFE Band einfach nur dicker wickeln müssen ?
Gibt es noch Tricks die einem Helfen ?

Habe leider keine Angaben zur Durchschlagsfestigkeit von dem PU Lack 
gefunden, weiss jemand mehr ?

Wahrscheinlich muss ich gegen viel mehr als die 1750V isolieren 
(induktionsspannung beim abschalten) ?

: Verschoben durch Admin
von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


Lesenswert?

Du hast die Koronaentladungen zwischen den Lagen vergessen. Die erzeugen 
Hitze und lassen die Isolierung schmelzen. Und erst recht bei 400KHz!

: Bearbeitet durch User
von Baku M. (baku)


Lesenswert?

Willkommen im Club :-)

Kaptonband hilft da sehr, das ist nämlich -Im Gegensatz zu 
Klempnerteflon- dafür gemacht, hohe Spannungen auch bei hohen 
Temperaturen auszuhalten.
Gibt es für 'n Appel und 'n Ei in der Bucht und ist jeden Schekel wert!

Ansonsten klingt das Vorhaben durchaus machbar, und die Wahl eines 
Durchflußwandlers statt eines Flyback zeigt mir, daß du dir schon so 
deine Gedanken gemacht hast.

400kHz allerdings, das ist für eine Anfänger gewagt. Der ganze 
parasitäre Dreck der Realität geht immer quadratisch mit der Frequenz 
ein. Wenn du verrätst, was für einen Kern du hast, dann kann ich dir 
vielleicht verraten, wie das ganze mit 100kHz hinzukriegen ist, und da 
ist man schon eine Menge Ärger los...
Du scheinst aber schon sehr weit zu sein, normalerweise brennen zu 
Anfang immer die Treiber durch :-)

IdS!
Weitermachen!
Nimm Kapton und alles wird gut!

Meint
Baku

von Magic S. (magic_smoke)


Lesenswert?

Kommerzielle Trafos dieser Art sind alle getränkt. Wie Zeilentrafos 
halt.

Wenn Du genug Platz hast, den Abstand zwischen den einzelnen Lagen 
vergrößern. Evtl. Kunststofffolie einlegen.

Die 400kHz sind wirklich viel für so eine Anwendung. Erst recht bei 
1.750V, da bekommen die parasitären Kapazitäten richtig Spaß. Ich würd 
auch irgendwas um die 100kHz wählen, ich hab bei 100kHz auch schon 
6V/Windung auf einem normalen PC-Netzteil-Trafo probiert und das ging 
wunderbar. So wenig Frequenz wie möglich halt, wegen der hohen 
Ausgangsspannung.

von 0815 (Gast)


Lesenswert?

Baku M. schrieb:
> Klempnerteflon

Ähm, Klempnerteflon ist aber nicht gleich Klempnerteflon. 90% dieses 
"Teflon" ist inzwischen nur noch für Kaltwasser, und schmilzt bei 70, 
80°. Das hat bei der Produktion vielleicht mal neben Teflon gelegen, 
besteht wohl eher aus PE oder so. Das hält den Chinesen natürlich nicht 
von der Deklaration als Teflon ab.
Für ein paar Cents mehr gibt es Rollen mit echtem Teflon, mit 
garantierter Beständigkeit bis weit über 200°.

Polyimid ist von Natur aus natürlich nochmal besser, echtes Teflon ist 
ihm aber dicht auf den Fersen...

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Die Festigkeit von Teflon ist etwas marginal. Wenn man eine Windung 
nicht grad schlottern lassen will, und etwas dicht wickelt, ist das 
Teflon schon weggedrueckt, bevor die Lage fertig ist. Ich wuerd auch 
Kaptonband nehmen, und erst mal ausrechnen was die Spannung pro Lage 
ist. Dann den Kern ueberdimmensionieren, damit man mehr Platz fuer die 
Isolation hat. Bei jeder Lage beidseits nicht zu Nahe an den Rand. Denn 
ueber den Rand faellt die Spannung ab.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

Kapton Klebeband finde ich schwierig zu verarbeiten weil es ständig 
einreisst. Isolierband, Teflonband etc. sind nicht zuverlässig wie Du 
gerade feststellst.

Das einzig wahre sind die gefiederten Trafo Isolierfolien.
http://www.sauter-shop.de/isoliermaterial2/index.html

Ausgangsspannung / N-sek. = Spannung zwischen den einzelnen Windungen.
Achte darauf das die Lackisolation das hält.

Bei 'normalen' einschichtigen CUL Draht sind das so ca. 100V.
Nicht verdoppeln, denn durch die Handwickelei gibt es oft Schadhafte 
Stellen so das eine einfache Isolierung das halten muss.
Es gibt auch mehrfach lackierte Drähte mit höheren Werten.

Der Rand ist immer das Isolationsproblem weil hier die Spanungsdifferenz 
am größten ist. Zur Not jede zweite Lage nicht ganz bis zum Rand 
wickeln, dabei aber die Lücken auffüllen.

Verguss ist immer eine riesige Sauerei und löst das Problem nicht wenn 
die Lagenisolation schlecht ist.

Noch ein Tip:
Um die Wicklung zu sichern während die Isolierung draufgewickelt wird 
verwende ich Bondic.
http://www.bauhaus.info/bondic/bondic-starter-set/p/20728337
Früher habe ich das mit Sekundenkleber gemacht, aber der klebt ja nur 
Haut innerhalb von Sekunden. Alles andere dauert ewig.

Die 400Khz sind wirklich sportlich.
Neben den parasitären Kapazitäten steigen auch die Verluste durch den 
Skin Effekt. Das könnte man mit mehrfahen Drähten oder HF Litze 
auffangen, aber da kommt man schnell an die Grenzen weil das noch 
schlechter (voluminöser) zu isolieren ist.

von Stefan M. (derwisch)


Lesenswert?

Sehr schöne Aktion.
Das habe ich auch schon probiert, mit den gleichen Problemen.
Mach weiter, das bringt viel Erfahrung.

Die ultimative Durchschlagfestigkeit wirst du aber nur mit einem 
getränkten Trafo erreichen ( Vakuumverguss ).

Evtl. kann man den Trafo auch mal in Isolieröl einlegen.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Die ultimative Durchschlagfestigkeit wirst du aber nur mit einem
> getränkten Trafo erreichen ( Vakuumverguss ).

20KV / 300W ohne Verguss hab ich schon gemacht.
Natürlich ist Vakuumverguss eine feine Sache.
Während der Entwicklung ist das aber mehr als unpraktisch und auch der 
beste Vakuumverguss kann nicht verhindern das es durch eine zu schwache 
Lagenisolation britzelt.

Wenn man denn meint ohne einfach nicht weiter zu kommen, kann man den 
Trafo auch in Trafoöl einkochen.
Ja, einkochen, um die Feuchtigkeit und die Luftblasen rauszubekommen.
Das geht schnell, ist mit einfachen mitteln zu machen und man kommt noch 
ran um was zu ändern.

von M.N. (Gast)


Lesenswert?

Richtig!
Den größten Kern nehmen, den man sich erlauben kann.
Bringt gleich mehrere Vorteile (Außer Preis und Platz):
* Größeres Wickelfenster -> Mehr Platz für Lagenisolation
* Höhere Sättigung -> kleinere Windungszahlen möglich
* Niedrigere Frequenz möglich -> unterschätze nicht die kapazitiven 
Streueffekte

Die Sekundärwicklung nicht bis an den Rand wickeln, sondern Abstand 
lassen.
Lieber eine hohe, schmale, Wicklung machen mit wenig Volt pro Lage.

Wenn du das im Griff hast, kannst du eine Kerngröße kleiner nehmen und 
iterieren, meist hat man dann schon ein Optimum sehr nah getroffen.

Ich habe für ein 24V -> ca. 1kV Trafo (40 W output nominell) + 6-fach 
Kaskade auf 4 kV nach Siebung und mit Unterspannungsmarge fünf händische 
Iterationen gebraucht.
Isoliert habe ich mit Scotch-Band (Büromaterial). Die ersten beiden 
Designs sind mir auch zwischen den Lagen durchgebrutzelt, weil zu breit.
Im dritten habe ich ich nicht den ganzen Körper (RM14 + N87, AL=6000) 
bewickelt und konnte mit den Windungsverhältnissen experimentieren.
Im vierten Design habe ich die Windungen soweit reduziert, um gerade so 
unter der Sättigung zu bleiben, um möglichst kleine parasitäre Kapazität 
und Induktivität und hohe Resonanzfrequenz zu haben.
Das fünfte Design brachte keine nennenswerte Vorteile mehr, war aber 
schon zu stark gesättigt. Also bauen wir jetzt #4.

Tunen kann man dann noch viel über die Schaltfrequenz.
Es empfiehlt sich auch ein Wandler, der den Primärstrom überwacht und 
den Trafo autmatisch balanciert (Current Mode) -> Sättigung und 
Weglaufen ausgeschlossen.

Einmal die Frequenz, Drossel, Shunt und Slope-Compensation aufeinander 
abgestimmt und und das Netzteil ist unkaputtbar! Habs stundenlang mit 80 
W überlastet, ohne Ausfall. Musste dann abbrechen, weil meine 
Kühlflüssigkeit für die Widerstände zu heiß wurde.

Welchen Wandler-IC verwendest du?

@ Michael Knoelke: 20KV / 300W ist schon sportlich!
Direkt sekundär oder nach der Kaskade?
Welche Wandler-Topologie hast du verwendet?

Mfg, M.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

M.N. schrieb:
> @ Michael Knoelke: 20KV / 300W ist schon sportlich!
> Direkt sekundär oder nach der Kaskade?
> Welche Wandler-Topologie hast du verwendet?

Sperrwandler mit Mittelanzapfung ohne Kaskade mit UC3845 Currentmode 
Controller. 25 x UF4007 an 4uF induktionsfreiem Kondensator.
Ein Kondensatorlader mit weitem Ausgangsspannungsbereich für zerstörende 
Komponententests. (über HV Thyristorschalter)

Man sagt ja über Sperrwandler das hohe Wicklungsverhältnisse und 
Leistungen >150W problematisch sind.
Stimmt beides. Ich würde das heute nicht mehr über Sperrwandler machen.
Nach vielen frustrierenden Wickelerfahrungen wurde es ein PM87 Kern um 
endlich mal fertig zu werden.

von Magic S. (magic_smoke)


Lesenswert?

Das Problem mit hohen Wicklungsverhältnissen bzw. extrem hoher 
Ausgangsspannung und den damit verbundenen Schwierigkeiten beim Wickeln 
und Gleichrichten betrifft aber alle Wandler. Für Sperrwandler sind nur 
(zusätzlich) hohe Leistungen problematisch.

Ich staune ein wenig, daß 25 UF4007 (25kV Sperrspannung) ausreichen. Da 
scheint die Idee mit der Mittelanzapfung (Spartrafo?) gar nicht so 
schlecht zu sein, wenn man an die inverse Spannung am Trafo während der 
Flußphase gegen den geladenen Kondensator denkt. Allerdings liegen in 
der Mitte der Wicklung während der Sperrphase auch schon 10kV, was hast 
Du da für einen Schalttransistor benutzt?

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


Lesenswert?

Ihr hattet wohl noch nie HV Trafos.

Die Kapazitiven Ströme erzeugen eine Koronaentladung, die Hitze erzeugt. 
HV Isolierung ist nicht alles. Auch die Kapazitäten/dazugehörige 
Abstände sind wichtig.

von Thomas W. (powerrookie)


Lesenswert?

Danke für die vielen Antworten !

Ich fange sowas gerne klein an.

Der erste Versuch war ein Sonderfall eines Sperrwandler.
Tapped Inductor,
142 Windungen auf enem ETD29 Kern mit N87 Ferrit.
Bei Windung 5 Taktet ein IRF3205 mit 78.125kHz auf Masse.
Am Wicklungsende kommutiert eine MUR860 auf einen Elko.
Funktioniert super !

Die Blitzelkos lassen einen 0,5mm Kupferdraht geradezu explodieren...


Beim aktuellen Wandler hat es die Wicklung jedes mal sofort 
durchgeschossen.
Hier habe ich auch wieder einen ETD29 - N87 Kern und den guten alten 
SG3525 für die Gegentaktansteuerung der beiden IRF3205 FET benutzt.

Eigentlich wollte ich noch einen Treiber wie den ICL7667 oder zwei 
MCP1407 benutzen.
Aus Faulheit habe ich die Transistoren über 5Ohm an den Regel IC 
angeschlossen.

Die Oszilloskopierte GateSpannung hatte einen leichten Trapez.
Trotz des Windungsschluss wurden die Transistoren nur langsam "warm".



Also im Prinzip schlägt es aus drei Gründen durch :

1. 400kHz sind kein Gleichstrom.
...und nötigen die kleinen Dipole im Dielektrikum sich ständig neu 
auszurichten, die Verlustleistung brennt alles weg.

2. Dazu kommt dieser Koronaeffekt bei dem im Bereich des 
Feldstärkemaximum sowas wie ein Verschiebestrom auftritt ?
Denn ein richtiger Überschlag schafft sich vorher einen ionisierten 
Kanal.
Die Effekte zerlegen die dürftige Isolation durch Hitze und oder 
Überschlag.

3. Einfach nur Durchgeschlagen. Dürfte quasi sofort passieren. hat man 
bei 1 + 2 noch ein wenig Zeit ?

Kapton habe ich geordert.

Ich mache heute Abend noch einen Versuch mit dem PTFE Band.
Bei 100kHz in extra Dick :)



Baku,

danke fürs Willkommen, wird gemacht ! :)
Wenn ich es nicht per Hand und Buch mache benutzte ich den hier : 
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps

Der Gedanke war den Kern gut auszulasten und weniger Draht Wickeln zu 
müssten, deshlab die hohe Freuenz.


Magic Smoke,

für mein Verständnis :
Wenn Windung auf Windung liegt dann kommt der Verguss auch nicht an die 
Kontaktstelle. Paarung wäre dann Kupfer - Lack - Lack - Kupfer.

Dort wo noch Luft ist haben wir Kupfer - Lack - Luft - Lack - Kupfer.
Der Weg ist erstmal länger, ist das dann ein Dielektrisches Problem ?


0815,

bei 260°C zieht sich meins nur ein bisschen zusammen.
Längs lässt es sich kaum ziehen, Quer ist es gut dehnbar.
Kenne die mechanischen Eigenschaften von PTFE nicht...

!!! Aber Achtung Polytetrafluorethylen setzt beim Verkokeln giftige 
Fluorverbindungen frei !!!
PVC ist mit den Salzsäuredämpfen auch nicht so Gesund...


Jetzt Nicht,

Klar !
Pro Windung war der nach Plan gebaute Trafo bei 3,48V / Wdg.
120 Wdg pro Lage ergaben ca 420V +/- ...

Wenn man den Kern mit Ia = 0.1A  und  100kHz rechnet kommt Dr. Walter 
auf :
N1 = 7
N2 = 878

Uwdg = 1,999V
Ulage ca 240V

Ich weiss halt leider nicht was der PU Lack von dem Draht aushält.
Wahrscheinlich ist das auch freuqnzabhängig...


Michael Knoelke,

das Klingt interessant.
Laut dem Shop handelt es sich um Polyesterfolie.
Die ist jetzt "nur" von der Reissfestigkeit besser ?

Ich habe zwar aufgezeichnet was ich wie gemacht habe,
aber da noch kein Trafo auch nur kurz gehalten hat, hatte ich, bis Du 
die 100V genannt hast, keinen Anhaltspunkt.

Den 330V FlyBack Übertrager habe ich ganz naiv ohne Zwischenlagen 
hergestellt.
Selbst bei 400V ist (kurzzeitig) nichts durchgeschlagen.

Das würde heissen wenn ich eine Lage 100V "breit" mache,
bräuchte ich keine Lagenisolation ?
Was haltet Ihr von Mehrkammer Spulenkörper ?

Primär wo der grosse Strom fliesst habe ich Lackisolierte Kupferlitze 
benutzt. Nur Sekundär nicht (0,2A mit 0,28mm Draht).

Hast Du vielleicht noch ein Bild von dem 20kV Monster ?
Würde mich interessieren wie sowas erfolgreiches mit Sicht schräg auf 
die Lagen ausschaut.

Was für einen Thyristor verwendest Du ?
(OK, wieviele...)

Stefan,

die Sauerei wollte ich mir hier im Keller nicht geben.
Ich denke wenn es nicht anders geht, gehe ich zum Trafobauer... :)
Falls das Teil irgendwann mal ausfällt ist es halt so.
Und wer benutzt schon so einen Wandler unter der Dusche ;)


M.N. ,

ja über die Sättigung habe ich mir auch schon gedanken gemacht.
Das ist bei dem Push Pull nicht so ideal.
Zumal der Fehler beim Wickeln mit wenig Windungen viel mehr ins Gewicht 
fällt.
Denke eine H-Brücke und reiner Gegentakt wäre mein Freund.
Aber erstmal das Isolationsproblem lösen.

Wie gesagt SG3525, also nix dolles. Auch kein Current Mode.
Mangels Ausgangsdrossel gibt es auch noch keine Spannungsregelung.

Wieviel Volt verkraften Deine Lagen/Draht ?
Aus was ist Dein Scotch Band ? PVC ?
Entschuldige, aber was beschreibt eine Iteration ?


Zu Magic Smokes letzten Beitrag:

Ich habe irgendwo weiter oben meinen ersten 330V Sperrwandlerversuch 
beschrieben.
Ich denke das kommt auf die selbe Schaltung raus.
Der von mir verwendete IRF3205 würde bei 55V "avalanchen",
macht er aber nicht.
Er sieht niemals die 330V.
Die Stützen sich sozusagen auf die Betriebsspannung wenn beide 
Teilwicklungen im selben Sinn und entsprechender Übersetzung gewickelt 
sind.


IncreasingVoltage,
deswegen haben die alten Germanen Ihre HF Spulen der Röhrenradios so 
hübsch gewickelt ;)
(Korbspule)

: Bearbeitet durch User
von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> IncreasingVoltage,
> deswegen haben die alten Germanen Ihre HF Spulen der Röhrenradios so
> hübsch gewickelt ;)

Die hatten 30mV (Millivolt, nicht Megavolt) von Spulenanfang bis 
Spulenende. Stell nicht mein Wissen in Frage.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> 142 Windungen auf enem ETD29 Kern mit N87 Ferrit.
> Bei Windung 5 Taktet ein IRF3205 mit 78.125kHz auf Masse.
> Am Wicklungsende kommutiert eine MUR860 auf einen Elko.
> Funktioniert super !

Das ist schön.

frischling schrieb:
> Zum Testen habe ich einen Übertrager mit
> n1 = 1
> n2 = 125
> gewickelt.

Das ist aber anders als:

> Beim aktuellen Wandler hat es die Wicklung jedes mal sofort
> durchgeschossen.
> Hier habe ich auch wieder einen ETD29 - N87 Kern
> Pro Windung war der nach Plan gebaute Trafo bei 3,48V / Wdg.
> 120 Wdg pro Lage ergaben ca 420V +/- ...

Das ist weniger schön.

Aber damit man überprüfen kann, ob du die richtigen Werte verwendest, 
müsste man mehr wissen:

Spannung, Zeit (bei 400kHz also 1.25us aber du redest auch von 100kHz), 
Al-Wert bzw. Luftspalt deines ETD29

Da du ständig deine Angaben änderst, mal 1 Windung an 13,8V, mal eine an 
1.99V, weiss man nicht wo man kontrollrechnen soll, Rechne also mal DEN 
GANZN WEG vor in EINEM Aufbau und bring nicht mehrere Aufbauteen 
durcheinander.

Thomas W. schrieb:
> Was haltet Ihr von Mehrkammer Spulenkörper ?

Gute Isolation, CCFL Trafos haben sogar mehrere für eine 
Sekundärwicklung eben wegen der tausenden Volt die sie aushalten soll, 
aber schlechtere Kopplung, also höherer Streuinduktivität.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Das würde heissen wenn ich eine Lage 100V "breit" mache,
> bräuchte ich keine Lagenisolation ?
> Was haltet Ihr von Mehrkammer Spulenkörper ?

Die Lagenisolation ist nicht nur zur Isolation wirksam sondern auch als 
größerer Abstand, der die Kapazität und die Feldstärke zwischen den 
Lagen verringert.

Das ist ähnlich zu der Seidenumhüllung der Litze bei HF-Spulen und 
zusätzlicher Kreuzwickeltechnik:

Das ist nicht wegen der Isolierung gemacht sondern dazu, die 
Eigenkapazität der Spule zu veringern.

Ich hab zum Beispiel HV-Trafos gesehen, bei denen die Lagenisolierung 
bewusst doppelt ausgeführt wurde, mit extra dicker Folie.

Auch die Feldstärke an den Kanten der Lage wird auf diese Weise 
herabgesetzt und damit auch die Koronaentladung, die da an Spitzen und 
Kanten zuerst ansetzt.

von Dominik J. (d-r-j)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Klar !
> Pro Windung war der nach Plan gebaute Trafo bei 3,48V / Wdg.
> 120 Wdg pro Lage ergaben ca 420V +/- ...


 An den Kanten der Lage liegt aber nicht nur die Spannung einer Lage 
beieinander, sondern die Spannung zweier Lagen.


         0V                 420V
Windung   1   2........119.120
         240 239.......122.121
         840V               420V

oder habe ich den Aufbau missverstanden ?

von Thomas W. (powerrookie)


Lesenswert?

Hallo Dominik,

in meiner Beschreibung ist ein Fehler.
Da hat MaWin recht, es wird auch mir zu unübersichtlich.

Ich beschreibe nochmal den ersten Aufbau.

Typ : Durchflusswandler
Kern : ETD29 - N87 kein Luftspalt, Spulenkörper liegend.

F = 400kHz
n1 = 4
n2 = 504   d=0,28mm
Ue = 10,5V - 13,8V
Uamax = 1750V
Ia = 0,2A

Uwdg = 3,48V
ULage ca 487V


         0V                 243,6V
Windung   1...2..........69.70
          140.139........71.70
     487,2V                 247,08V
         ---EineLageTeflon----




Ihr schreibt das die 400kHz zu hoch gegriffen sind.
Deshalb will ich es gerne nochmal mit 100kHz versuchen :

Kern ETD29 - N87 kein Luftspalt, Spulenkörper liegend.
ALWert = 2200nH
AMin   = 71mm²

F      = 100kHz
Ue     = 10,5V - 13,8V
Uamax  = 1750V

I      = 0,1A

n1     = 7     nach dem Test mit Drhat kommt Kupferlitze drauf
n2     = 878   d=0,15mm

Uwdg   = 1,99V
ULage  ca 140V

Durch den dünneren Draht passen jetzt ca 125Wdg nebeneinander.
Das würde wieder 250V pro Lage bedeuten.

500V Lage zu Lage. Ich glaube nicht das dass funktioniert.
Was denkt Ihr wieviel Spannung ich einer Lage zumuten kann ?

Das Wickelfenster ist 19mm breit und 4,5mm hoch.
Davon gehen 1,4mm für die HF Litze ab.
Für die HV Wicklung bleiben also noch 3mm.


Es wäre bestimmt besser auf das Kapton zu warten...
Das Polyimid hat angeblich eine "Dielectric Strengh" von 6kV.
Bei der Angabe komme ich in Versuchung wieder volle Lagen zu Wickeln...


Peter,

das bist eine schöne Erklärung mit der ich was anfangen kann.
Sowas steigert immer das Verständnis.


IncreasingVoltage,

ich wollte Dir nix auf die Backe malen.
Aber es stimmt doch das ḿit der Wickeltechnik der kapazitive Belag 
geringer wird.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

magic s. schrieb:
> was hast Du da für einen Schalttransistor benutzt?

Puh, das ist lange her.
Ich meine es wurde dann ein Ixys Mosfet mit 2,5KV.

Ja, Prinzip 'Spartrafo' oder besser 'Zündspule'.
Pri/Sek Verhältnis lag irgendwo bei 1/15.
Der Fet hat also nie viel Spannung gesehen.

Thomas W. schrieb:
> Die ist jetzt "nur" von der Reissfestigkeit besser ?
Nein, die ist auch gefiedert und verhindert so das eine Wicklung aus 
einer oberen Lage am Rand abrutscht und tiefer ins Paket abtaucht wo die 
Spannungsdifferenz viel höher ist.
Die Steifigkeit bringt etwas mehr Struktur als weiche Isolatoren.

> Was haltet Ihr von Mehrkammer Spulenkörper ?
Sind eine gute Methode die Wicklungskapazität zu drücken.

> Hast Du vielleicht noch ein Bild von dem 20kV Monster ?
Leider nein, das ist Jahre her und war ein Einzelstück.

> Was für einen Thyristor verwendest Du ?
Behlke Thyristorschalter.
Unglaublich teuer aber fast unkaputtbar.

Thomas W. schrieb:
> Aber es stimmt doch das ḿit der Wickeltechnik der kapazitive Belag
> geringer wird.
Ja, klar, aber Du hast nicht viel Wickelraum um wählerisch zu sein.

Skinverluste hast Du nicht nur auf pri sonder auch auf sek.
Je dünner Dein Draht um so schlechter für HF.
Je geringer Deine Lagenisolation umso höher ist der kapazitive Anteil.
Je geringer Deine Drahtisolation umso höher ist der kapazitive Anteil.

Die 6KV sind doch nur theoretisch.
Die Ränder sind das Problem und da helfen nur mehrere Lagen übereinander 
um eine möglichst hohe Überdeckung zu haben.
Korona kann sich nur bilden wenn da Luft zum ionsieren ist, also 
Isolieren was das Zeug hält. Luftstrecken sind keine zuverlässigen 
Isolatoren mehr.

Bei steigenden Temperaturen sinkt die Isolationsfestigkeit und innerlich 
ist Dein Trafo schwerst thermisch belastet.
Lade Dir das Epcos Tool MDT (Magnetic Design Tool) runter und rechne Dir 
mal Rac / Rdc aus.

von Thomas W. (powerrookie)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Vor dem Wochenende war leider keine Zeit für einen Versuch mit der 
Kaptonfolie.

Beim ersten Versuch musste ich noch an der Technik arbeiten...
(ÜbertragerMitKapton.jpg)
Die Lagen sind mir ineinandergefallen.


Leider ist mir beim zweiten Versuch bei der 250igsten Windung der Draht 
gerissen.

Somit hatte ich einen Kern :

ETD29 - N87 ohne Luftspalt
f = 125kHz
N1 = 7
N2 = 250
i = 1:35,7

UEingang = 12,2V aus einem Bleiakku.
ILeerlauf = 120 mA

Jede Lage mit Kapton Isoliert.
Nach der ersten mit 124 Wdg habe ich die Folgenden auf 100Wdg reduziert.

Durch Einweggleichrichtung in einen kleinen Kondensator (10µF) und 
Spannungsteiler habe ich eine Spannung von fast 1,3kV gemessen.
Die Spannung kann rein transformatorisch nicht so hoch werden.

Mein Erwartungswert war allerdings 435,54V.

Das ganze war ohne "Streufeldentsorgung" aufgebaut.
(zwei Primärwicklungen im Gegentakt angesteuert)
Da ich sowieso vor hatte den Wandler mit einer H-Brücke zu betreiben,
messe ich am besten am neuen Aufbau nochmal...

Das die Isolation die Spannung ausgehalten hat bringt Freude :)



Übrigens konnte ich Sekundär ca 2 - 3 mm lange Funken ziehen.

                 Die Spannung ist absolut gefährlich !!!

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.