Hochspannungserzeugung Geigerzähler aus 3V

[Dirk S. (fusebit)]

Hallo,

ich bin gerade dabei verschiedene Konzepte zur Hochspannungserzeugung 
mit LTspice zu simulieren und auf dem Steckbrett zu testen. Ich brauche 
eine Schaltung die aus einer LiPo Zelle versorgt werden kann.

Die Schaltung von www.mightyohm.com funktioniert gut (ich habe diesen 
Geigerzähler) und lässt sich auch simulieren.
Aber ich verstehe die Spannungsregelung einfach nicht. In der Realität 
kann ich mit VR1 die Spannung in einem recht weiten Bereich einstellen, 
aber sie Simulation endet immer bei 400V!?

Kann mir jemand erklären wie die Q3, R8 Kombi hier die Spannung regelt 
und warum es in Spice nicht funktioniert?

[Zilp Z. (zirp)]

Ich wuerd einen Trafocontroller bevorzugen. Mit einem Stepup einen 
Faktor 1000 herauszuholen ist unrealistisch. Das wuerde bedeuten der 
Dutycycle waere auch 1:1000, und da der Spitzenstrom 1000 mal der 
Ausgangsstrom ist, muss die Spule auch fuer 1000 mal den Ausgangsstrom 
dimensioniert sein, da sie sonst saettigt. Das ist bei einem Trafo nicht 
so.

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Kann mir jemand erklären wie die Q3, R8 Kombi hier die Spannung regelt

In der Schaltung gib es keine Spannungsregelung. Die Ausgangsspannung 
ergibt sich einfach in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren 
(Tastverhältnis, Spulengüte, Strom auf den die Drossel aufgeladen wird, 
Ausgangslast...). Q3 stellt in Verbindung mit R8 den Aufladestrom der 
Speicherdrossel ein.

> und warum es in Spice nicht funktioniert?

Bei mir hat die Spannung deiner Schaltung nach 150ms 600V erreicht...

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Zirp,

die Schaltung funktioniert aber einwandfrei. Ich habe auch eine 
Kaskadenschaltung mit Rueckkopplung aufgebaut, die funktioniert auch gut 
aber erst ab etwa 5-7 Volt Eingangsspannung.

Einen Trafo will ich nicht und der benötigte Strom ist so gering, dass 
eine 170mA Drossel ausreichen sollte.

Arno, das ist ja interessant bei mir endet es immer stabil bei 400V auch 
bei geändertem R6 oder variierter Eingangsspannung.


Ich werde das mal auf dem Steckbrett aufbauen und rumspielen. Ich möchte 
gerne eine HV Erzeugung von 3V mit geringem Stromverbrauch und stabiler 
Ausgangsspannung (und keinen Trafo).


Ach ja, in der Realität lässt sich nicht nur die Ausgangsspannung mit 
dem Poti einstellen, sie ist auch von der Eingangsspannung abhängig. 
Also nicht wirklich geregelt, aber irgendwie doch!?

[mallorcatourist (Gast)]

ähm - Steckbrett bei >400V halte ich jetzt nicht so für den Knaller

[Mani W. (e-doc)]

mallorcatourist schrieb:
> ähm - Steckbrett bei >400V halte ich jetzt nicht so für den Knaller

Wieso?

[Dennis R. (dennis_r93)]

Bei 400+V ein Steckbrett zu verwenden finde ich sehr Leichtsinnig, ich 
hätte nicht dieses Vertrauen in Steckbretter.

Ich denke, dass die 400V die Durchbruchspannung der Diode sind.
(Datenblatt, erster Eintrag in den Absolut Maximum Ratings, siehe 
http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/datasheet/discrete/diode/fast_recovery/rf071l4s.pdf)

edit:
ich habe nochmal nachgeschaut.

evtl sind es auch deine 5*82V Zenerdioden 1N5375B + 15V TFZ15B unten die 
dir die Spannung einbrechen lassen. Damit sollte nicht bei 400V sondern 
erst bei 425V schluss ein, aber wer weiß was die Simulation daraus 
macht.

Schaue dir mal an wohin die Ströme fließen. Dann weißt du auch welches 
Bauteil dir die Spannung einbrechen lässt.

Gruß

Edit:
Weil Steckbretter nicht für so hohe Spannungen ausgelegt sind.
Es kann klappen. Mich würde es aber nicht wundern wenn es intern einen 
Überschlag gibt. Und mit 400V ist generell Vorsicht geboten.

[Mani W. (e-doc)]

Mein Steckbrett hält vieles aus...

Dennis R. schrieb:
> ich
> hätte nicht dieses Vertrauen in Steckbretter.

Das ist der Unterschied...

[Mani W. (e-doc)]

Dennis R. schrieb:
> Bei 400+V ein Steckbrett zu verwenden finde ich sehr Leichtsinnig

Weil Du gelernt hast, dass 1KV 1mm bedeutet?
Da wäre ja mein Hirschhmann Board mit 35 Jahren für einige KV geeignet,
RM 2,5 mm...

[mallorcatourist (Gast)]

Mani W. schrieb:
> 1mm

Luft. Nicht 1mm Steckbrett. Mag sein, dass die Abstände zwischen den 
Rastern 400V abkönnen. Die üblichen Kabel für Steckbretter aber gewiss 
nicht.

Davon ab ist die Schaltung auf einem Steckbrett nur sehr bedingt 
berührsicher.

[Mani W. (e-doc)]

mallorcatourist schrieb:
> Davon ab ist die Schaltung auf einem Steckbrett nur sehr bedingt
> berührsicher.

Du sollst ja nicht hingreifen, wenn höhere Spannung in der Luft
liegt...

[Mani W. (e-doc)]

mallorcatourist schrieb:
> Luft. Nicht 1mm Steckbrett. Mag sein, dass die Abstände zwischen den
> Rastern 400V abkönnen.

Ohne Bier dazwischen sicher...

[Dirk S. (fusebit)]

Ok, ich versuche es anders.
Ich möchte hier eigentlich keine Diskussion zum Thema Steckbretter 
führen. Aber folgendes möchte ich doch erwaehen:

1. Die Gefahr bei 400V ist die Beruehrung. Warum sollte es gefaehrlicher 
auf einem Steckbrett als aud Lochraster sein? Ein Steckbrett ist unten 
isoliert.

2. Natuerlich ist die Gefahr das eine solche Schaltung aufgrund 
schlechter Kontakte nicht funktioniert gegeben, aber das ist kein 
Sicherheitsproblem.

3. Solche Boost-Converter Versuche mache ich natuerlich nur mit einem 
Strom begrenzten Netzteil am Eingang, hier 20mA maximal. Damit ist es 
auf der HV Seite bestimmt unangenehm, aber nicht gefaehrlich.

4. Es sollte schon ein vernueftiges Steckbrett sein.

Jetzt zum eigentlichen Thema. Die Mightyohm Schaltung von ganz oben 
funktioniert ganz sicher. Ich habe diesen Geigerzaehler hier liegen und 
er arbeitet zuverlaessig. Meine Frage war einfach nur WIE FUNKTIONIERT 
DIESE 555 BESCHALTUNG? Das Prinzip des Boost Konverters ist mir klar, 
auch einige der Grundschaltungen des 555, aber diese Beschaltung 
erscheint mir schon sehr geschickt. Am Geigerzaehler kann ich die 
Ausgangsspannung mit dem Poti im Bereich 350 bis 500V einstellen. Bei 
der LTspice Simulation hat eine Veraenderung des Widerstandes keinerlei 
Auswirkungen.


Die Schaltung mit den Zener Dioden als Rueckkopplungsweg habe ich auf 
dem Steckbrett aufgebaut und sie funktioniert auch einwandfrei. Die 
Quelle dieser Schaltung (die ich gerade nicht parat habe) gibt auch 9V 
als Versorgungsspannung an. Unter 5V funktioniert sie nicht mehr 
richtig, vermutlich muesste ich die Takfrequenz, Spule, etc. deutlich 
anpassen. Eventuell wird es auch einfach mit den Pegeln am 555 zu knapp. 
Die Zenerdiodenkette ist nicht das Problem die bekommt ja ihre 400V+. 
Ich erreiche hiermit aber nicht mein Ziel eine einzelne Lithiumzelle als 
Spannungsquelle zu verwenden.
Der LTspice Screenshot ist nicht von dieser Schaltung, sondern von der 
anderen.

So jetzt habe ich hoffentlich alle beruecksichtgt. Hier nochmal meine 
eigentlichen Fragen:

1) Wie begrenzt / stellt (um den Begriff regeln zu vermeiden) die 
Mightyohm Schaltung die Spannung. Sie tut es real ja und die Spannung 
laesst sich ueber das Poti einstellen.

2) Welcher Effekt magt dafuer verantwortlich sein, dass LTspice dies 
ueberhaupt nicht wiedergbt?

MfG

Dirk

PS: Die vielen falschen Umlaute bitte ich zu entschuldigen. Ich habe 
hier in Kanada vorwiegend QWERTY-Tastaturen...

[Hp M. (nachtmix)]

Dirk S. schrieb:
> 1) Wie begrenzt / stellt (um den Begriff regeln zu vermeiden) die
> Mightyohm Schaltung die Spannung. Sie tut es real ja und die Spannung
> laesst sich ueber das Poti einstellen.

Beim Einschalten des Q1 stigt der Strom in der Speicherdrossel L1 
zeitlinear an, und das definiert die in der Drossel gespeichert Energie: 
E=0.5*LI**2
Diese Energie wird beim Abschalten in die Streukapazität (Wicklung, 
Aufbau, Sperrschichtkapazität von Q1 und D1 - nicht aber C1) abgegeben 
E=0,5*CU**2 und bestimmt so die Höhe des Nadelimpulses.

Da der Spitzenstrom durch L1 somit proportional zur Hochspannung ist, 
wird er in der Emitterleitung von Q1 gemessen. Wenn die Spannung an dem 
Widerstand R8+VR1 knapp 0,7V überschreitet, wird Q3 leitend und beendet 
über den /Reset-Eingangg des 555 das Aufladen der Speicherdrossel.

Je niederohmiger also der Emitterwiderstand von Q1 ist, umso höher wird 
dessen Spitzenstrom und damit die Hochspannung.

Dirk S. schrieb:
> 2) Welcher Effekt magt dafuer verantwortlich sein, dass LTspice dies
> ueberhaupt nicht wiedergbt?

Mehrere Möglichkeiten: Wenn du schon R1 zu 0 gemacht hast, um den 
maximalen Strom zu erreichen, dann kann es sein, dass die 
Spannungsfestigkeit von Q1 oder D1 nicht ausreicht.
Wenn du einen anderen Transistor für Q1 genommen hast, reicht evtl. 
dessen Stromverstärkung nicht aus um bei Ansteuerung über R6 den nötigen 
Kollektorstrom zu erreichen.
Oder der Ersatztransistor schaltet zu langsam. Dann  wird beim 
Abschalten ein erheblicher Teil der gespeicherten Energie im Transistor 
verheizt
Oder der Gleichstromwiderstand von L1 ist zu gross. Auch in diesem Fall 
erreicht der Spitzenstrom durch L1 nicht die erforderliche Höhe.

Weiter kann die Zeitkonstante R9*C3 zu gering und damit die 
Schwingfrequenz zu hoch sein. Auch dann erreicht der Strom durch L1 evtl 
nicht die benötigte Höhe.

[Dirk S. (fusebit)]

So, die MigthyOhm-Schaltung habe ich jetzt auf das Steckbrett gebracht.
Auch dort funktioniert sie gut, aber die Ausgangsspannung ist stark von 
der Versorgungsspannung abhaengig. Allerdings funktioniert sie auch noch 
mit 2.5V, daher koennte ich auch eine 2.5V LDO Regler zwischenschalten 
um die Spannung konstant zu bekommen. Das wuerde allerdings noch weitere 
mA kosten...

Mit 100 Megaohm als Last braucht die Schaltung 7 mA, mit einem Zaehlrohr 
sollte es weniger werden.

[Hp M. (nachtmix)]

P.S.:
Die von mir benutzten Bezeichner entsprechen dem allerersten Schaltbild.
In der Simulation hast du andere benutzt. Dss ist nicht gut und führt 
nur zur Konfusion.

[Dirk S. (fusebit)]

Hi nachtmix,

danke fuer die Erklaerung, das hoert sich logisch an. Werde mir das 
morgen nochmal durch den Kopf gehen lassen.

Ja Du hast Recht, die Bezeichner sollte ich vereinheitlichen. Das fuehrt 
frueher oder spaeter zu Problemen.


Irgendwie hast Du gerade gepostet als ich eine Bearbeitung in meinem 
vorherigen Beitrag durchgefuehrt habe, nun ist sie wieder weg und ich 
kann nicht mehr bearbeiten?

Naja, hier meine Ergaenzung:

Ein wesentlicher Nachteil der MightyOhm Schaltung ist, dass der 
Transistor die volle Ausgangsspannung sieht. Daher ist der verwendete 
FJN3303 mit 400Vceo eigentlich schon zu schwach.

Ich werde die Schaltung jetzt auf Lochraster bringen und dann einen 
STX616 verwenden, der hat 500Vceo.

[Hp M. (nachtmix)]

Dirk S. schrieb:
> Ein wesentlicher Nachteil der MightyOhm Schaltung ist, dass der
> Transistor die volle Ausgangsspannung sieht.

Ja, das ist schlecht und es zehrt auch am Wirkungsgrad.
Besser ist es einen Spannungsvervielfacher zu verwenden.
Ich hab das mal für einen Photomultiplier gemacht, der ja auch fast 
keinen Strom braucht. Da hatte die Drossel und jede Stufe maximal 100V 
und am Schluss  waren es doch 1000V.
Wegen der bescheidenen Anforderungen konnte man das alles noch mit 
SMD-Kondensatoren und Dioden am Sockel des PM machen, und als besonderes 
Bonbon entfiel der sonst verwendete Spannungsteiler und die von ihm 
entwickelte Wärme.

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

Dirk S. schrieb:
> Auch dort funktioniert sie gut, aber die Ausgangsspannung ist stark von
> der Versorgungsspannung abhaengig.

Das ist nur konsequent, weil der Strom durch R8 und das Poti direkt 
proportional zur Betriebsspannung ist.

[ArnoR (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Das ist nur konsequent, weil der Strom durch R8 und das Poti direkt
> proportional zur Betriebsspannung ist.

Die Anstiegsgeschwindigkeit ist proportional zur Betriebsspannung, der 
Strom selbst wird auch bei veränderlicher Betriebsspannung bei etwa 
gleichbleibendem Endwert abgeschaltet. Die Betriebsspannung verändert 
die Aufladezeit und das Tastverhältnis.

[Dirk S. (fusebit)]

Ich glaube ich habe es langsam verstenden ;-)

Die mysterioese Spannungsbegrenzung war einfach nur die breakdown 
Voltage der Diode. Ich habe sie in der Simulation durch ein 800V Typ 
ersetzt und schon steigt die Spannung weiter. Real verwende ich UF4007 
die schaffen das locker.

Ich habe im Modell nun die Zenerdioden Begrenzung ergaenzt und es 
funktioniert dort. Mal sehen ob es auch real funktioniert. Nun begrent 
der Emmiterwiderstand nur noch den maximalen Strom in der Spule. Dieser 
Resetmechanismus ist aktiv sobald die Spannung unter der Vorgabe ist, 
ansonsten macht der FET den Laden aus.

Das spart Strom und die Spannung ist unabhaengig von der 
Eingangsspannung und der Last. Damit sollte sie auch bei hohen 
Zaehlraten an Mineralienproben nicht zu weit abdriften...


Kommentare erwuenscht.

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Kommentare erwuenscht.

Ich finde die Schaltung ziemlich trashy. Eine zusammengestückelte 
Mischung aus Zeitsteuerung und Überstrom-/Überspannungsabschaltung. 
Warum schmeißt du nicht die überflüssige Zeitsteuerung raus und machst 
einen Hysterese-Regler daraus? Da bekommst du mit dem halben Aufwand 
besseres Verhalten.

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

da hast Du irgendwie recht. Warum nicht einfach den 555 als Oszillator 
beschalten und ueber die Zener und das FET abschalten.

Werde ich machen...

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Warum nicht einfach den 555 als Oszillator beschalten

Nein, bloß nicht, keine RC-Beschaltung als Oszillator! Bei einem 
Hysterese-Regler wird das Ein- und Ausschalten durch bestimmte 
Betriebszustände (Strom/Spannung) in der Schaltung ausgelöst, aber nicht 
durch ein RC-Glied.

Also: den Strom messen, bei Überstrom abschalten und bei Entladung der 
Drossel ("Unterstrom") wieder einschalten um aufzuladen. Parallel dazu 
bei Überspannung abschalten und bei Unterspannung wieder freigeben.

> und ueber die Zener und das FET abschalten.

Über die Zener ja, den Fet brauchst du nicht.

[Sascha W. (arno_nyhm)]

Ich wollte nur mal eine kleine Randbemerkung machen, die Schaltung sieht 
okay aus und wird sicher in der Praxis gut funktionieren.

In einem aktuellen Projekt habe ich eine ganz ähnliche Baugruppe 
entwickelt, die einen 2.2µF Folienkondensator auflädt. Dieser wir dann 
per Thyristor in einen Impulstrafo entladen und das Spiel geht von vorne 
los.
Der nötige Strom war auch hier nicht groß, die anforderung waren 2Hz - 
Zwei Lade/Entlade-Zyklen pro Sekunde.
Ich habe mich entschlossen diese Baugruppe recht universal zu gestalten 
um auch andere Trafos nach deren Spezifikation mit der selben Elektronik 
ansteuern zu können. Es war nicht viel Aufwand... Die einzigen Parameter 
die sich von Trafo zu Trafo unterscheiden können sind die Spannung und 
die größe des Kondensators. Je nach Anwendung werden dann auch höhere 
Repetitionsrate gebraucht - Also eine etwas kräftigere Ladeschaltung.
An anderen Stellen der selben Schaltung habe ich schon LMC555 verwendet, 
also war ich anfangs auf dem Pfad diese auch für einen kleinen 
Schaltregler von 12V auf 400..600V.

Nach ein wenig Recherche, konkreter Planung und Schaltungsauslegung nahm 
ich aber Abstand davon. Nicht zuletzte weil mir ein sehr attraktiver, 
eben kleiner Schaltregler-IC ins Auge fiel - Der LT1243!
Es ist eine ganze Reihe mit verschiedene Duty-Cycle-Bereichen, so dass 
man jede Schaltregler-Topologie ermöglien kann.
Womit man sich arrangieren muss ist die fixe Frequenz von 500kHz.
Die daraus entstandene Schaltung funktionier wunderbar, ich komme auch 
ohne exotische Induktivitäten aus - Es ist kein speziell dafür 
gewickelter Trafo nötig.

Hmm, ist doch ein ganz schöner Roman geworden. So viel zur "kleinen" 
Randbemerkung. Ich hoffe Ihr verzeiht...

tl;dr:
Es gibt einen schicken, einfachen Schaltregler IC namens LT1243 (ein 
Nachfahre des UC3843) der für die vom Ersteller dieses Threads 
gewünschte Funktion/Schaltung optimal ist. Ein 555 tut's aber auch mit 
entsprechender Beschaltung, klar.
Aber bitte nicht die alten NE555 Gurken, besser die CMOS-Variante. Ist 
erfreulicher.

[Dirk S. (fusebit)]

Hallo Sascha,

vielen Dank fuer Deine Bemerkung. Ich werde mir den IC mal anschauen.

Ich verwende ein Intersil ICM7555, der ist CMOS.

Eine andere Sache ist mir noch aufgefallen. Die Schaltung von MightyOhm 
laeuft nur mit etwa 5 kHz, wuerde es Sinn machen hier hoeher zu gehen 
oder was mag der Grund fuer die niedrige Frequenz sein? Schaltverluste 
im Transitor bei der hohen Spannung?


Arno, kannst Du eine Skizze Deiner Idee reinstellen? Ich habe 
offensichtlich nicht ganz verstanden was Du meinst.

Habe gestern den ganzen Abend mit einem einfache 555 Oszillator und der 
Zener Rueckopplung gespielt (Frequenz und Tastverhaeltniss geaendert) 
und nicht die 400V hinbekommen. Als ich dann im Bett lag fiel es mir 
dann ein. Ich hatte den Basiswiderstand vergroessert, weil das bei 
LTspice kein Problem ist, aber der reale STX616 hat nur eine sehr 
geringe hfe, autsch.
Also weiter ausprobieren und auch mal etwas rechen.


PS: Habe mir den LT1243 angeschaut, passt leider gar nicht. Minimale 
Versorgungsspannung 7 Volt, ich moechte direkt aus einem LiPo speisen...

[vk_s (Gast)]

Hallo Dirk,

ich habe die HV-Erzeugung einer el.-Fliegenklatsche(auch 3V)verwendet.

http://www.die-wuestens.de/iz/flyswap.pdf

Vielleicht ein neuer Ansatz für Deine Experimente.

Volker

[Bernd W. (berndwiebus)]

Hallo.


> ich bin gerade dabei verschiedene Konzepte zur Hochspannungserzeugung
> mit LTspice zu simulieren und auf dem Steckbrett zu testen. Ich brauche
> eine Schaltung die aus einer LiPo Zelle versorgt werden kann.

Rein der Vollständigkeit halber, und weil es irgendwie zur Geschichte 
gehört:

Ich habe bei den Strahlendosimetern, die mit Hochspannungselektrometern 
arbeiteten, mal gesehen, dass die Hochspannung zur Ladung des 
Elektometers aus zwei Monozellen erzeugt wurde, die ein Relais in 
Selbstunterbrecherschaltung betrieben. Die nun periodisch beim 
Abschalten der Relaisspule entstehende Induktionsspitze wurde mit einer 
Diode (Diodenkette?) abgegriffen und einem Kondensator zugeführt.

Also ein Sperrwandler in elektromechanisch.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

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

vk_s schrieb:
> ich habe die HV-Erzeugung einer el.-Fliegenklatsche(auch 3V)verwendet.

So habe ich es auch gemacht, allerdings für die Anodenspannung eines 
Röhrenverstärkers.
Stabilisiert wird die ganze Sache mit einem Spannungsteiler auf der 
Hochspannungsseite und einem PNP Transistor, der die Betriebsspannung 
des Wandlers regelt.

[ArnoR (Gast)]

Sascha W. schrieb:
> die Schaltung sieht
> okay aus und wird sicher in der Praxis gut funktionieren.

Na dann kannst du das ja sicher auch funktionell begründen, nicht wahr?

Ich bin da anderer Meinung, weil zwar das Aufladen der Drossel richtig 
gemacht wird (es wird der Drosselstrom gemessen und bei Erreichen des 
Maximalwerts abgeschaltet), aber das Entladen eine reine Zeitsteuerung 
ist (R2/C1) die überhaupt nichts mit der tatsächlichen Energieabgabe der 
Drossel an den Ausgang zu tun hat.

Dirk S. schrieb:
> Arno, kannst Du eine Skizze Deiner Idee reinstellen?

Siehe Anhang. Die Schaltung ist ohne Rücksicht auf Sinnhaftigkeit 
weitgehend so dimensioniert, wie in deinem letzten Bild.

Der BC557 misst den Drosselstrom, und zwar sowohl in der Auflade- wie 
auch in der Entladephase der Drossel und schaltet den TLC555 und den 
Schalttransistor bei Überstrom ab und bei Unterstrom ein. Zwischen 
beiden Werten gibt es eine gewisse Hysterese, die durch die 
unterschiedlichen Flankensteilheiten in den Schaltphasen unter 
Zuhilfenahme des RC-Filters an der Basis eine vollständige 
Aufladung/Entladung der Drossel in jedem Schaltzyklus erlaubt.

Parallel dazu arbeitet die Spannungsregelung. Bei "Überspannung" wird 
der TLC555 stillgelegt und bei "Unterspannung" darf die Stromregelung 
übernehmen. Die Spannungswelligkeit ist ca: 300mV, also <0,1%.

Der TLC555 wird nicht zeitgesteuert, die Schaltmomente ergeben sich 
allein durch die Stromverhältnisse in der Drossel oder durch die 
Spannung am Ausgang.

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

vielen Dank für den Schaltplan. Ich habe das simuliert und es 
funktioniert in LTspice, aber der Strombedarf ist beachtlich.

Er pendelt dauerhaft zwischen 19 und 33mA. Die modifizierte MightyOhm 
Schaltung pendelt in der Simulation zwischen 1.6 und 26mA. Mal sehen ob 
ich das die Tage mal aufbaue, um zu sehen ob der Strombedarf tatsächlich 
so hoch ist.

Ich habe heute den 555 Oszillator nochmal aufgebaut (ja ich hatte ihn 
gestern Nacht bereits enttäuscht vom Steckbrett genommen) um den 
verkleinerten Basiswiderstand zu testen. Aber der Aufwand war umsonst, 
so funktioniert es nicht.

Also habe ich die abgewandelte MightyOhm Schaltung mit der Zener 
Abschaltung aufgebaut und sie läuft super. Stabile 401V (gemessen mit 
einem 990M Ohm Widerstand vor dem DMM)am Ausgang bei 2.5 bis 5.0 Volt 
Eingangsspannung. Das Beste ist der Stromverbrauch bei 3.3V, nur 1,7mA 
an 100M Ohm Last!

Dabei habe ich zufällig etwas seltsames bemerkt. Die 82V Zener sind DO41 
Glas und wenn Licht drauf fällt zieht die Schaltung 1.9mA, wenn ich die 
Dioden abdunkle 1.7mA!? Die Ausgangsspannung bleibt dabei konstant.

Anbei der Schaltplan der (bisher) am besten funktioniert.

MfG

Dirk

[WehOhWeh (Gast)]

Dein Problem ist, dass die UF4007 viel Leckstrom (Sperrstrom) hat. Satte 
10µA typisch. Und das tut weh, weil das ist schon 1mA von deinem 
Stromverbrauch (oder mehr).

Das ist ganz einfach: Bei 3V am Eingang und 300V am Ausgang, muss deine 
Schaltung für 10µA 1mA aufbringen. nur für den Leckstorm der UF4007.

Behebung: Eine bessere Diode suchen. Mehrere Dioden in Reihe schalten.

Aber: Eine Anwendung für Ultrafast mit niedrigem Leckstrom ist nicht so 
häufig, daher wird das nicht  einfach.

Für die Lichtabhängigkeit habe ich erst einmal keine Erklärung, denn 
eigentlich sollte die UF4007 lichtdicht sein.

[ArnoR (Gast)]

@ Dirk S. (fusebit)

Schade, dass du das gezeigte Prinzip nicht verstanden hast. Der 
"beachtliche" Strombedarf ist nicht durch die Schaltung an sich, sondern 
die Dimensionierung begründet.

Die höhere Stromaufnahme gegenüber deinen anderen Schaltungen resultiert 
aus einer höheren Last von 10M anstelle 100M in deinen Dimensionierungen 
(weil ich denke, dass 100M für ein Zählrohr unrealistisch ist) und aus 
anderen Unterschieden.

Außerdem verwendest du dauernd andere Bauelemente für Schalttransistor 
und Dioden, ohne anzugeben, welche du zum Vergleich in meiner Schaltung 
verwendet hast und natürlich auch ohne die Modelle hochzuladen.

Im Anhang mal ein Bild von der Stromaufnahme meiner Schaltung aus den 
3,3V bei einer Ausgangslast von 100M bei Ua=400V. Der Spitzenstrom ist 
45mA bei dreieckförmigem Verlauf und einer rel. Stromflußdauer von ca. 
10%. Daher ist die mittlere Stromaufnahme etwa 2,5mA.

[Dirk S. (fusebit)]

Hallo Arno,

das ich Deine Schaltung auf meine Bauteile und natuerlich die 100M Ohm 
Last abgeaendert habe darfst Du mir schon zutrauen. Deshalb vergleiche 
ich oben ja die Stroeme der Simulation und erwaehne die Absicht die 
Schaltung real zu testen. Anbei der Strombedarf laut LTspice.

Es gibt aus meiner Sicht keinen Grund hier persoenlich zu werden 
("natuerlich ohne Modelle hochzuladen" etc.).


WehOhWeh, deine Aussagen verstehe ich nicht. Die 1,7mA Strombedarf sind 
aus meiner Sicht sehr gut und die Lichtempfindlichkeit bezieht sich, wie 
oben geschrieben, auf die glaesernen Zenerdioden.


MfG

Dirk

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> das ich Deine Schaltung auf meine Bauteile und natuerlich die 100M Ohm
> Last abgeaendert habe darfst Du mir schon zutrauen.

Ein Hiweis darauf, wäre wohl angebracht gewesen.

Im Übrigen kann deine Simulation nicht stimmen, weil auf Grund der 
Spannungsverhältnisse 3V/400V die Entladung der Drossel, also die 
Ausschaltzeit, weniger als 1/100 der Einschaltzeit sein muss. Dieses 
Flankenverhältnis muss sich natürlich im Strom zeigen, so wie in meinem 
Bild oben.

Bei deiner Simulation ist dagegen ein Stromverlauf zu sehen, der sich 
mit der Schaltungsfunktion überhaupt nicht erklären lässt.

[Dirk S. (fusebit)]

Arno,

der geaenderte Stromverlauf liegt an dem 220µF Kondensator den ich bei 
dem Lauf an der Versorgung ergaenzt habe. Siehe die asc Datei oben. Zur 
Vereinheitlichung, das haben die anderen auch. Ohne den ergibt sich auch 
ein sauberer Saegezahn, siehe Anhang.

Wenn Deine Schaltung ueber die Zener Dioden in die Begrenzung geht, 
belastet sie die verbleibene Spannung mit 20k Ohm gegen Masse. Bei 
LTspice fliessen dann im Mittel etwa 70µA (Saegezahn 56-130µA) durch die 
Zener-Dioden. Das benoetigt nach meiner Rechnung bereits 8mA aus der 
Batterie.

Bei der Schaltung die ich letzten Abend getestet habe wird gegen 33M Ohm 
belastet und es fliessen nur um die 220nA.

Diese Werte stammen natuerlich aus der Simulation!

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Wenn Deine Schaltung ueber die Zener Dioden in die Begrenzung geht,
> belastet sie die verbleibene Spannung mit 20k Ohm gegen Masse.

Niemand hindert dich daran, beispielsweise 100k einzubauen. Außerdem ist 
die Ausgangswelligkeit sehr klein (300mV), die "verbleibende Spannung", 
die belastet wird, ist also nur ~150mV.

Dass da sehr wenig Strom wegfließt, sieht man auch am 
Einschalt-Pause-Verhältnis von etwa 1:10 beim Erreichen der 400V. Auch 
das geht in den mittleren Strom ein. Bei deiner Simu gibt es gar kein 
Aussetzen, was bedeuten würde, dass die 400V nicht erreicht werden, oder 
dass deutlich Strom am Ausgang gezogen wird, oder unterweg "verloren" 
geht. Das steht in ziemlichen Widerspruch zu meiner Simu. Und ja, ich 
habe auch den Drosselwiderstand mit 25Ohm drin und es sind 2 
Schalttransistoren parallel (Area-Faktor=2)

Dirk S. schrieb:
> Ohne den ergibt sich auch ein sauberer Saegezahn, siehe Anhang.

Man muss den nicht rausnehmen, es reicht dahinter in Richtung Schaltung 
zu messen, wenn man sehen will was die Schaltung macht.

[Dirk S. (fusebit)]

Ja, die Spannung ist wirklich sehr stabil mit Deiner Schaltung. Das 
gefaellt mir gut.

Mit 100k (jetzt 580k) im Abschaltzweig sieht es bei LTspice ganz anders 
(besser) aus! Welches Programm nutzt Du?

Ich werde das (heoffentlich) heute Abend mal aufbauen...

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Welches Programm nutzt Du?

Das ist kostenlose Texas Instruments-Version von Designsoft-TINA.

Unsere Schaltungen sind doch gar nicht so verschieden. Die Ansteuerung 
des Schalttransistors und der Transistor selbst sind gleich, die Drossel 
und die Diode sind gleich und die Ausgangslast ebenfalls.

Abweichend ist die Strommessung bei mir in beiden Schaltphasen (etwas 
mehr Verluste), aber dafür entfällt die gesamte Zeitsteuerung 
R2/R3/D2/C1 (etwas weniger Verluste). Insgesamt sollte sich also etwa 
die gleiche Stromaufnahme einstellen.

[Dirk S. (fusebit)]

Hello,

habe die Schaltung gestern aufgebaut, sie funktioniert einwandfrei.
Allerdings liegt der Stromverbrauch bei 8 mA und damit viermal so hoch 
wie bei der anderen. Sie laeuft auch nur ab 2,9V (was aber ausreichend 
ist, da ein Lithiumakku nicht unter 3 Volt entladen werden sollte), 
darunter stoppt sie komplett. Ich hatte gestern nicht viel Zeit, werde 
noch etwas mit beiden Schaltungen experimentieren.

Jetzt baue ich mir eine GMZ-Adapterplatine und teste beide Schaltungen 
mal an einem Zaehlrohr, mal schauen welche Schaltung stabiler ist.


MfG

Dirk

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> habe die Schaltung gestern aufgebaut, sie funktioniert einwandfrei.
> Allerdings liegt der Stromverbrauch bei 8 mA und damit viermal so hoch
> wie bei der anderen.

Das ist nicht besonders plausibel. Wenn wie du sagst, die 
"Leistungsteile" beider Schaltungen identisch dimensioniert und bestückt 
sind und die Last gleich ist, dann muss auch die Stromaufnahme nahezu 
gleich sein. Die restlichen Schaltungsunterschiede erklären so eine 
große Abweichung nicht. Die Schaltungen lassen sich doch nur 
vergleichen, wenn auch die Bedingungen genau gleich sind.

Bitte zeige mal die aufgebauten Schaltpläne mit den tatsächlich 
eingesetzten Bauteilen. Ein Abblockkondensator für die Versorgung wäre 
auch nicht verkehrt, gerade bei schneller Schalterei auf einem 
Steckbrett.

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

wie gesagt, ich hatte gestern wenig Zeit und war froh es testen zu 
koennen. Der Abblockkondensator ist ein guter Punkt! Den habe ich 
tatsaechlich auf dem zweiten Steckbrett nicht installiert.

Die Schaltplaene muss ich in der elektronischen Form erstmal 
aktualisieren, gibt es morgen.

Ich werde auch noch ein paar Screenshots vom Pin 3 nachreichen. Da gibt 
es naemlich einen deutlichen Unterschied. Die MightyOhm Schaltung pulst 
im stabilen Betrieb mit etwa 2,5 kHz, Deine Schaltung liegt bei unter 1 
kHz. Das duerfte an Deiner besseren Ausnutzung der Speicherkapazitaet 
der Spule liegen.

Die Last ist in beiden Faellen ein 100M Ohm Widerstand.


Werde weiter berichten...

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Die MightyOhm Schaltung pulst
> im stabilen Betrieb mit etwa 2,5 kHz, Deine Schaltung liegt bei unter 1
> kHz.

Wenn meine Schaltung seltener angeht um nachzuladen, dann spricht das 
doch eher für eine geringere Stromaufnahme (es fließt seltener der 
erhebliche Basisstrom in den Schalttransistor). Und es stimmt auch in 
etwa mit meiner Simulation und dem oben gezeigten Bild des 
dreieckförmigen Stroms überein. Dort ist die Pulsrate etwa 600Hz.

[ArnoR (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Wenn meine Schaltung seltener angeht um nachzuladen, dann spricht das
> doch eher für eine geringere Stromaufnahme (es fließt seltener der
> erhebliche Basisstrom in den Schalttransistor).

Die seltener auftretenden Umschaltverluste an Schalttransistor und Diode 
hatte ich noch vergessen zu erwähnen.

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

Deine Schaltung laeuft relativ konstant mit den 600Hz, die MightyOhm 
Schaltung macht zwischendurch komplett Pause und laeuft dann mit der 
hoeheren Frequenz.

Ich werde die beiden weiter vergleichen. Auch mit den 560K Ohm 
Widerstand fliessen immer noch um die 2,5 µA durch die Zenerdioden, im 
Gegensatz zu etwa 0,3µA (alles Simulationswerte). Aber das macht nur 
noch 0,3mA Eingangsstrom aus.

Mir gefaellt besonders das Deine Schaltung ein weniger zerhacktes und 
gleichmaesigeres Signal erzeugt. Werde mal ein paar Screenshots mit dem 
Oszi machen und den Kondensator ergaenzen!


MfG

Dirk

[Dirk S. (fusebit)]

Kurze Meldung aus dem Keller:

Beide Schaltungen benoetigen den gleichen Strom! 2 Gruende fuer die 
Fehlmessung:
1) Da kauft man sich mal etwas Gutes. Ich habe mich noch nicht daran 
gewoehnt, dass mein neues Fluke 87V Standardmaessig auf Wechselstrom 
steht (ist halt fuer den industriellen Einsatz). Daher habe ich einige 
Strommessung im AC Bereich gemacht.

2) Durch den fehlenden Glaettungskondensator bei Arnos Schaltung gab es 
dann im AC-Bereich die viel zu hohe Anzeige...


Arno, danke fuer die Schaltung. Ich denke zwar, dass Du etwas an Deinen 
Formulierungen arbeiten koenntest (es wirkt doch etwas 
unfreundlich),aber Du warst wirklich hilfreich.


MfG

Dirk

PS: As-built Schaltplaene und Messwerte kommen noch.

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Beide Schaltungen benoetigen den gleichen Strom!

Das sagte ich ja schon die ganze Zeit. Schön, dass es nun auch bestätigt 
ist.

> Arno, danke fuer die Schaltung.

Ich danke Dir für die Anregung. Ohne die mightyohm-Schaltung ganz oben 
und deine Abwandlungen dieser, hätte ich meine Schaltung vielleicht nie 
entworfen.

Eine Frage:

Warum verwendest du ein GMZ und keine PIN-Dioden?

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

die Antwort ist ganz einfache: Weil das so sein muss!
Jedenfalls bei mir, ich will einen Geigerzaehler mit GMZ.


MfG

Dirk

PS: Nur mit dem GMZ, ohne die 100M Ohm Last liegt der Strombedarf bei 
unter 1 mA!

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> die Antwort ist ganz einfache: Weil das so sein muss!
> Jedenfalls bei mir, ich will einen Geigerzaehler mit GMZ.

> Mineralienproben

Ja gut, wenn das so sein muss. Ich fragte nur, weil ich mit PIN-Dioden 
auch schon sowas mit wenig Aufwand und guter Auflösung gemessen hatte:

Beitrag "Re: Suche Photodiode"

[Dirk S. (fusebit)]

Hi Arno,

den Ansatz mit dem Photodioden kenne ich. Er gefaellt mir einfach nur 
nicht, hat keinerlei technischen Hintergrund.
Dafuer eine Begruendung zu geben waere in etwa so praktikabel/sinnvoll 
wie auf die Frage "Wofuer brauchst Du den Kram im Keller?" der Ehefrau 
zu anworten...


MfG

Dirk

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> hat keinerlei technischen Hintergrund.

Darüber will ich nicht streiten, sehe das aber anders. Mein Verstärker 
hat mich etliche Wochen gekostet, liefert nun aber einen ganz 
hervorragenden Signal-Rausch-Abstand und sehr schnelle Signale. Zig-mal 
besser als diese furchtbaren B. Kainka-Schaltungen.

Zum 400V-Generator:

Ich hab nun den Filter am Strommeß-Transistor wieder rausgeschmissen, 
nochmal 2 Teile weniger. Das hatte ich eingebaut, weil die Drossel in 
den Schaltphasen bei noch nicht voller Ausgangsspannung nur mit mehr 
oder weniger geringer Stromwelligkeit lief, also nicht vollständig 
entladen wurde. Das fand ich doof, allerdings ist das funktionell kein 
Nachteil.

Außerdem habe ich mal nach kleinen 400V-Transistoren gesucht und den 
MPSA44/PZTA44 gefunden, der hier passen dürfte (der wird mit praktisch 
kurzgeschlossener B-E-Strecke betrieben, da sind 500V Uces erlaubt). Die 
Simulation damit ist etwas realistischer als oben und sieht sehr gut 
aus. Auch 2 Stück parallel sind kein Problem.

[Dirk S. (fusebit)]

So, hier die finale Version.

Den Filter habe ich gelassen, weil sonst die Schaltfrequenz auf etwas 1 
kHz hochgeht und der Stromverbrauch um 0.3mA (an 100M Ohm)steigt.

Habe die Schaltung noch ohne Rückkopplung getestet: 640 Volt an 100M Ohm

Und ohne Last: Kein Problem.

Ich bin mit dieser Schaltung so sehr zufrieden.

[ArnoR (Gast)]

Dirk S. schrieb:
> Ich bin mit dieser Schaltung so sehr zufrieden.

Freut mich.

Hast du mal die minimal mögliche Betriebsspannung gemessen? Oben hattest 
du 2,9V geschrieben, aber da war ja noch kein Abblockkondensator drin.

Vielleicht kannst du noch die Bezeichnung des LM555N (-> ICM7555, 
TLC555) richtigstellen, denn mit dem bipolaren LM555/NE555 läuft die 
Schaltung nicht.

[Dirk S. (fusebit)]

Der findet aber auch immer etwas...

Anbei mit geänderter Bezeichnung für den 555, leider kann ich den alten 
Anhang nicht mehr löschen.

Und ich hatte vergessen zu erwähnen, dass die Schaltung mit dem 
Abblockkondensator auch problemlos bei 2,5V funktioniert.



PS: Jetzt aber nicht sagen, es müsste Rev 1.1 heißen!

[Dirk S. (fusebit)]

So, die Hardware ist jetzt soweit funktionsfähig und aufgrund eines 
bevorstehenden Umzuges transportabel untergebracht.

Nun kann das Programmieren beginnen...

[Dirk S. (fusebit)]

Hallo,

eine kurze Aktualisierung. Ich bastel noch immer nebenher an dem Projekt 
und erstelle momentan eine Platine dafür. In diesem Zuge habe ich die 
Hochspannungserzeugung auf SMD umgestellt und den HV-Transistor ersetzt, 
da der vorherige Typ obsolet ist.

Anbei der Schaltplan, falls jemand eine Hochspannungserzeugung benötigt.
Leider ist die Stromaufnahme bei Prototyp etwas höher als in der alten 
Version und liegt an einer SBM-20 bei 1,3 mA (44% höher). Da könnte man 
wohl noch etwas optimieren.

Zusätzlich habe ich den Strombedarf an unterschiedlichen Lasten und 
Versorgungsspannunge gemessen, siehe Anhang.


Grüße

Dirk

Mist, gerade gesehen das die falsche Diode eingezeichnet ist. Ich habe 
eine MUR160 im Einsatz.

[noLNK (Gast)]

Hast Du nal versucht, L1 zu verkleinern und R4 dafür zu vergrössern 
(z.B. 4,7mH und 18R), wenn Du im Leerlauf ohne Last und ohne 
Rückkopplung 640V schaffst, ist im Stromverbrauch doch noch etwas Luft 
nach unten.

Ab welcher tiefsten Spannung geht denn die Funktion verloren, der LM7555 
läuft auch noch bis 2V laut Datenblatt bzw. 1,8V de facto. Leider habe 
ich keine HV-Tranistoren und HV-ZDioden hier, sonst könnte ich das mal 
schnell selbst auspobieren.

[Bernd (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Zum 400V-Generator:
Ich habe die Schaltung von ArnoR nachgebaut und sie lief auf Anhieb.
Ich musste ein paar Bauteile abändern, weil die besser verfügbar waren:
- KSC5027 als HV-Transistor
- S07M-GS18 als HV-Diode und
- P6KE200A als Z-Dioden.

Außerdem habe ich versucht rauszufinden, wo die Grenzen der Schaltung 
liegen. Dazu habe ich die Rückkopplung über die Z-Dioden deaktiviert, so 
das nur die Spulenstromregelung arbeitet.

Der Spulenstrom wurde durch Verringerung des 15 Ohm Widerstandes auf 
14,2 Ohm noch etwas angehoben. Mit dem genauen Widerstandswert muß man 
etwas probieren. Ist er zu niedrig, schwingt das System nicht und ist er 
zu hoch, schwingt es auch nicht.

Die Schaltung funktioniert bei mir mit einer Eingangsspannung zwischen 
3,3 V und 6 V. Bei 2,7 V schwingt sie nicht mehr sicher an und oberhalb 
von 6 V wird die Spule so schnell geladen, das der Wirkungsgrad und 
damit die erreichbare Ausgangsspannung sinkt.

Ohne Spannungsrückkopplung ließen sich mit einer 10 mH Spule 
Ausgangsspannungen zwischen 480 und 700 V erreichen. Mit einer zweiten 
Spule - also in Summe 20 mH - waren zwischen 760 V und 840 V drin.
Diese Spannungen kann man nicht mehr mit dem 'normalen' Multimeter 
messen, weil der übliche 10 MOhm Innenwiderstand des Multimeters die HV 
zusammenbrechen lassen. Ich habe über einen Spannungsteiler 1000:1 
gemessen. Der hat 1 GOhm Eingangswiderstand und 1,1 MOhm 
Ausgangswiderstand.

Bei den Messungen ist mir aufgefallen, daß es beim Schalten des 
HV-Transistors üble Schwingungen gibt. Eine Ursache ist sicher mein 
nicht EMV-gerechter Aufbau. Andererseits sind am TLC555 die Pins 4 
(RESET) und 5 (CONT) miteinander verbunden, was beides Eingänge sind:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc555.pdf

Vielleicht kann mir der Autor der Schaltung oder ein anderes 
Forenmitglied den tieferen Grund dafür erläutern.

Ich habe die Verbindung Pin 4 - Pin 5 getrennt und RESET mit Vcc 
verbunden. Das ungewollte Schalten wurde reduziert, aber war noch nicht 
vollständig weg. Mit einem zusätzlichen 10 nF Kondensator von CONT nach 
GND war alles gut.

Wenn Strom- und Spannungsregelung aktiv sind, kann man Pin 3 (OUT) des 
TLC555 als Zufallsgenerator nehmen. Dort gibt es wilde Schaltvorgänge zu 
beobachten.

Ich habe die geänderte Schaltung hier mit angehangen.
Meine HV-Diode mit ihren 1800 ns t_RR ist vermutlich nicht optimal, da 
sollte man nochmal schauen, pb sich der Wirkungsgrad verbessern läßt.
Momentan braucht die Schaltung ca. 15 mA bei 3,3 V um die 400 V zu 
erzeugen. Das sind ca. 50 mW.

Nochmal Danke an ArnoR, für's Teilen des Schaltplans.

[usuru (Gast)]

Danke an Bernd, ich vermisse 100 nF als Abblock-C sowie 100 µF direkt am 
TLC555, das dürfte die Stabilität weiter verbessern.

[Bernd (Gast)]

Bei mir sind die C's in der Schaltung. Sie sind aber nicht im 
Simulationsschaltplan von ArnoR...

[ArnoR (Gast)]

Bernd schrieb:
> Andererseits sind am TLC555 die Pins 4
> (RESET) und 5 (CONT) miteinander verbunden, was beides Eingänge sind:
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc555.pdf
>
> Vielleicht kann mir der Autor der Schaltung oder ein anderes
> Forenmitglied den tieferen Grund dafür erläutern.

Das ist so eine Marotte von mir, um das Layout zu vereinfachen. Um den 
Reset zu deaktivieren, muss der Eingang auf high liegen. Wenn man den 
aber an Pin 8 anschließt, ergibt sich immer ein Problem beim Layout. 
Deswegen schließe ich den schon reflexhaft an den internen 
Referenzteiler Pin 5 an. Normalerweise geht das auch gut, aber scheinbar 
nicht immer, wie in deinem Fall.

Bernd schrieb:
> Nochmal Danke an ArnoR, für's Teilen des Schaltplans.

Gern geschehen.

[Bernd (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Das ist so eine Marotte von mir, um das Layout zu vereinfachen.
Ah. Da wurde praktisch gedacht :-)
Danke für die Rückmeldung!

[juergen (Gast)]

vk_s schrieb:
> Hallo Dirk,
>
> ich habe die HV-Erzeugung einer el.-Fliegenklatsche(auch 3V)verwendet.
>

Kostet 3 Euro und klappt ganz gut.

[juergen (Gast)]

Wenn es mehr Strom und/oder Spannung sein soll, einfach einen Kern 
bewickeln und die ganz Angelegenheit schwingen lassen.

[uxdx (Gast)]

Nur der Vollständigkeit halber möchte ich noch auf eine Schaltung von 
B.Kainka verweisen, mit der mit sehr niedrigen Strömen die 400 V für das 
Zählrohr erzeugt werden. Es gibt auf der Seite ganz unten eine 
Ergänzung, da werden bei 3,3 V nur 25-30 µA benötigt.

https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Gamma9.html

[Bernd M. (bullim)]

Ich stehe vor demselben Problem. Habe noch ein Zählrohr (SMB-20) 
herumliegen und möchte mit einem ESP8266 oder ESP32 (habe Beide) gern 
die Strahlung loggen. Lt. Datenblatt wird die zwischen 350 und 475 V 
betrieben. Ideal sind wohl 400V.

Von Elektronik habe ich praktisch keine Ahnung. Ich kann die Schaltpläne 
einigermaßen lesen, sehe Dioden, Widerstände, Spulen usw. darauf, habe 
die Bezeichnungen gegoogelt, weiß aber nicht wirklich, was die machen.

Die Sache ist die, dass ich das Gerät vielleicht auch mobil nutzen will. 
Es wäre also gut, die 3,3V (oder 5V) vom ESP ggf. durch Batterien 
ersetzen zu können.

Gern hätte ich das typische Klicken zuschaltbar, das aber im 
Dauerbetrieb nicht benötigt wird. Ich habe auch diverse Displays 
herumliegen, kann mir damit die Strahlung bei Bedarf auch darauf 
anzeigen lassen. Das Programmieren des ESP bekomme ich auch hin.

Was fehlt ist eine Schaltung. Ihr habt hier ja mehrere Schaltpläne 
vorgestellt. Danke dafür! Aber welche ist nun die Beste? Welche bietet 
das beste Preis-/Leistungsverhältnis? Welche eignet sich für meine 
Absichten?

Drucker für das Gehäuse habe ich. Leider kann ich keine Platine 
herstellen. Vielleicht kann da jemand helfen? Die DIY-Kits kosten ab 40 
Euro, was ich für überzogen halte. Ohne Zählrohr sind die Bauteile das 
nicht wert.

Ich habe tatsächlich auch eine E-Fliegenklatsche hier, deren Schaltung 
aber wohl ~560V liefert und damit nicht in Frage kommt, denke ich. Oder 
ließe sich die anpassen?

[Ich (Gast)]

Nimm ..wie ich... ein Theremino GA500 und spare dir die Aufwände.

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

Bernd M. schrieb:
> Von Elektronik habe ich praktisch keine Ahnung.

Dann nur so viel - ein einziger Überschlag der 400V futtert den ESP zum 
Frühstück. Der ist dann nur noch Schrott.
Mach lieber was ohne Hochspannung für den Anfang - oder erstmal einen 
rein analogen Geigerzähler ohne MC. Wenn alles spielt, kannste immer 
noch über eine Verbindung zum ESP nachdenken.

[Bernd M. (bullim)]

Matthias S. schrieb:
> Dann nur so viel - ein einziger Überschlag der 400V futtert den ESP zum
> Frühstück. Der ist dann nur noch Schrott.
So ein Grobmotoriker bin ich nicht. So teuer sind die ESP auch nicht. 
Wäre also kein Problem.

> Mach lieber was ohne Hochspannung für den Anfang...
Habe ich. Jetzt geht es um den Geigerzähler.

[Bernd M. (bullim)]

Ich schrieb:
> Nimm ..wie ich... ein Theremino GA500 und spare dir die Aufwände.

Ist eine Idee. Kostet aber auch ~25 Euro. Wenn ich das richtig 
verstanden habe, sind die Bauteile bis auf die Magnetspule wenige Cent 
wert. Und da ist eben noch kein Klicker und die Batterie-Option dabei.

[Günter Lenz (Gast)]

Am einfachsten geht das mit einen Sperrwandler.
Ein Transistor und ein Übertrager mit Luftspalt,
zwei Wicklungen, Verhältnis 1:10 und eine Rückkopplungswicklung.
Wurde Früher oft bei Blizlichtgeräten so gemacht.
Da waren zwei 1,5V Baterien drin, ein 400V-Kondensator
war in wenigen Sekunden aufgeladen. Die Gleichrichterdiode
war dann in durchlaßrichtung wenn der Transistor den
Strom abgeschaltet hat.

https://de.wikipedia.org/wiki/Sperrwandler

[Werner H. (werner45)]

Eine alte Kamera mit Blitzröhre ausweiden, da ist alles drin, was man 
braucht. Blitzelko vorher entladen. Nicht benötigte Elektronik 
ignorieren/abzwicken. Statt Blitzelko einen Folienkondensator einbauen.

[Hp M. (nachtmix)]

Günter Lenz schrieb:
> Früher oft bei Blizlichtgeräten so gemacht.
> Da waren zwei 1,5V Baterien drin, ein 400V-Kondensator
> war in wenigen Sekunden aufgeladen.

Es gab die Ex-und-Hopp Kameras "Film mit Linse" auch mit Blitz. Da war 
sogar nur eine einzige AA-Zelle drin.
Wir hatten hier in der Nähe mal einen Entwicklungsdienst, bei dem solche 
Kameras mit den belichteten Filmen von Supermärkten, Drogerieketten etc 
säckeweise angeliefert wurden. Da die Firma nur an den Filmen 
interessiert war, mussten sie den Rest (Verschluss, Optik, Blitzgerät) 
entsorgen, und wenn man freundlich fragte, bekam man leicht eine Tüte 
voll mit solchen Wertstoffen.

[Bernd M. (bullim)]

Schuster, bleib bei deinen Leisten.

Letztendlich habe ich mich doch für einen fertigen Bausatz entschieden, 
den ich mir einfach zum Geburtstag schenken lasse. Der enthält sogar ein 
Zählrohr, das ich aber mit dem SBM-20 tauschen werde. Hab mal gelesen, 
dass das besser als das Teil sein soll, dass darauf verbaut ist. Kann 
das jemand bestätigen?

https://rk.edu.pl/site_media/resources/astro2.rk.edu.pl/images/thumb_geiger_arduino1.jpg

Da kann man auch problemlos einen ESP32 anschließen und Daten über 
diesen loggen.

https://github.com/SensorsIot/Geiger-Counter-RadiationD-v1.1-CAJOE-

Insofern bin ich zufrieden.

Es gibt so viele Schaltungen für Zählrohre, die ich mangels 
Elektronik-Kentnissen aber nicht beurteilen kann. Darum ist dass hier 
die schnellste Lösung.

[Bernd M. (bullim)]

Ich habe mir jetzt doch die Zeit genommen, einige der Schaltungen zu 
studieren und zu simulieren. Mit LTSpice aber auch mit einem Online-Tool 
(https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html). Ich muss hier bei L1 
und 10mH auf 1,3A Current kommen, um 400V zu erreichen. Ich habe die 
Datei angehängt. Kann man einfach auf der Seite hochladen.

Nun kostet das Bauteil (103k-RC) mal eben 10 Euro. Für nur mal 
ausprobieren ist mir das zuviel.

Bisher dachte ich auch, dass es bloß auf das Verhältnis der Windungen 
ankommt, um Spannung zu transformieren. Alles andere wäre mehr oder 
weniger egal. Irre ich da? Oder verstehe ich was falsch bzgl. der 
Schaltung? Habe ich da vielleicht einen Fehler beim Nachbau gemacht?

Wäre nett, wenn sich jemand die Zeit nimmt, mich aufzuklären. Danke i.V.

[H. H. (Gast)]

Bernd M. schrieb:
> Mit LTSpice

Und die Dateien?

[Bernd M. (bullim)]

Da hatte ich eine Schaltung von Prabhat versucht. Ist angehängt.

[H. H. (Gast)]

Bernd M. schrieb:
> Da hatte ich eine Schaltung von Prabhat versucht. Ist angehängt.

Sehr merkwürdige Schaltung, und die Drossel ist auch reichlich wenig 
real.

[Bernd M. (bullim)]

Die ist kaum anders als die Mightyohm-Schaltung, auf der die Prabhat 
basieren soll. Was meinst du mit wenig real? Bei der Mightyohm sind 
Bauteile wie der 3903 nicht mehr zu bekommen. Darum wollte ich an einer 
aktuelleren Schaltung orientieren. Die ist von 2019, aber auch da gibt 
es nicht alle Teile bei Reichelt.

https://www.youtube.com/watch?v=I2MarqsCKVI

Letztendlich gibt es für Mightyohm auch alternative Bauteile, denke ich.

[Dirk S. (fusebit)]

Und warum nimmst Du nicht einfach die Schaltung von weiter oben?
Beitrag "Re: Hochspannungserzeugung Geigerzähler aus 3V"

400 - 500V Transistoren gibt es bei Reichelt doch genügend und die 
restlichen Teile sind ja wirklich nichts besonderes.

[H. H. (Gast)]

Bernd M. schrieb:
> Die ist kaum anders als die Mightyohm-Schaltung, auf der die Prabhat
> basieren soll.

In welchem Standardwerk der Elektrotechnik sind die zu finden?

[Bernd M. (bullim)]

Weil es ehrlich gesagt gedauert hat, die von Mightyohm nachzubauen. Bin 
noch nicht warm mit LTSpice. Weil ich dann auch Impulse loggen und ein 
Display anschließen will, habe ich die Schaltungen von Myghtyohm und 
Prabhat favorisiert.

Aber allein das Alter scheint problematisch zu sein, weil die Bauteile 
wie gesagt teilweise nicht mehr zu bekommen sind. Ich bin offen für 
Neues, wollte aber erstmal wissen, ob ich bei der alles richtig gemacht 
habe. Ich lerne das gerade erst. Mit Bauteilen auf Platinen habe ich 
mich nie beschäftigt und bei Strom habe ich Respekt und wollte erstmal 
konservativ an die Sache herangehen.

[Bernd M. (bullim)]

Nimmst du mich hoch? Ich bin bei Github fündig geworden.

https://github.com/pra22/GC-01-Geiger-Counter

Ich sehe gerade, dass die Schaltung nicht die ist, nach der ich arbeitr. 
Ich hänge die von mir einmal an. Weiß nicht mehr genau, wo ich die 
gefunden habe.

[Helge (Gast)]

Ich würde den Übertrager aus einer ausgedienten 5V-Wandwarze nehmen und 
irgendeinen Schalttransistor. Mikrocontroller soll doch eh rein, dann 
kann der auch die Impulse für den Transistor machen.

[Bernd M. (bullim)]

Da verstehe ich fast nur Bahnhof. Überträger? Wandwarze? 
Schalttransistor?

Ist das nicht auch NF? Braucht man nicht HF? Und 5V? Ich wollte auf 3V 
herunter.

[Paetzi (Gast)]

Bernd M. schrieb:
> Ist das nicht auch NF? Braucht man nicht HF? Und 5V? Ich wollte auf 3V
> herunter.

Bei höheren Frequenzen als 50 Hz brauchst Du auch nur einen kleineren 
Übertrager, bei 50 kHz tut es z.B. ein CCFL-Inverter, so wie das z.B. 
B.Kainka und S.Schneider machen (s. Beitrag vom 05.05.2022 weiter oben, 
https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Gamma9.html)

[Helge (Gast)]

Bernd M. schrieb:
> Ist das nicht auch NF?
Neuere wie im Bild (5V/1A) haben meist einen Sperrwandlertrafo drin. Die 
5V-Wicklung mit Impulsen beschicken, da reichen schon 1,5V für aus, es 
muß nur etwas Fluß gespeichert werden. Macht der Transistor auf, geht 
der Fluß durch die Diode raus auf deinen HV-Kondensator. Das kommt mim 
Kleinsignaltransistor aus. Auf den Wicklungssinn achten.

[Bernd M. (bullim)]

Ja, die Schaltung funktioniert in der Simulation und sieht einfach aus. 
Hier ist ein A/D Wandler, wo andere Schaltungen den Timer-IC verwenden.

Unmöglich für mich abzuschätzen, welche Schaltung für meine Zwecke 
besser zu gebrauchen ist. Ich bin ansich ein sparsamer Mensch. Der GC 
soll im Dauereinsatz stationär loggen. Da wäre es nicht falsch eine 
sparsame Schaltung zu haben. Im Internet werden mobile Eigenbauten 
vorgestellt, die Jahre mit einer Akkuladung auskommen sollen.

Ich bekomme ja auch den GC v1.1 von CAJOE. Vielleicht lasse ich den 
loggen und verwende dann den Eigenbau als mobiles Gerät? Oder genau 
andersherum, wenn das sparsamer ist. Ich vermute, dass die Bausätze 
nicht so sparsam sind.

Dirk scheint sich viel Mühe mit seiner Schaltung zu machen. Die sehe ich 
mir definitiv noch genauer an.