Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 450V Spannung aus 16,8V Akku "erzeugen"


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 Marc E. (m4rc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo miteinander,

ich bin seit Jahren stiller Verfolger dieses Forums und absolut 
begeistert von euren konstruktiven Antworten und eurem fachlichen 
Wissen.

Ich habe gerade ein paar Tage Urlaub und widme mich dem Aufbau von 
kurzzeitig starken Magnetspulen.
Ziel ist es einen Kolben schnell und vorallem stark zu beschleunigen um 
einen Luftdruck aufzubauen (nehmt es bitte einfach hin - ich weiss da 
gibt es bessere Möglichkeiten).

Ich dachte da an das Coilgun-Prinzip: 450V Kondensatoren parallel 
schalten um eine größere Kapazität zu bekommen und die volle Power dann 
auf Knopfdruck auf die Magnetspule zu entladen.

Problem: Zur Verfügung steht nur eine 16.8V Stromquelle (4S LiPo 75C 
2000mah). Ich kenn die step-ups (12-36V auf 450V) aus china aber die 
wären erst in 2 wochen da und da möchte ich schon längst fertig sein.

Daher habe ich mir einige auf Amazon angesehen. Leider liefern die nur 
bis zu 120V. Eine TeslaSpule selbst zu wickeln kommt nicht in Frage (zu 
groß).

Meine Fragen:
1. Vielleicht weiss jemand eine andere Möglichkeit wie ich auf eine 
simple Art diese 450V Kondensatoren laden könnte
2. (mir am wichtigsten) - Kann ich nicht einfach die Batterie an 4 
Step-Ups paralell anschliesen und die OutPuts der StepUps in Reihe 
schalten? So könnte ich ja theoretisch 460 Volt erzeugen.
3. Ich könnte auch 63V Kondensatoren parallel laden und in Reihe 
entladen. Nur wie verschaltet man sowas am Besten, sodass das auch 
paralell funktioniert?


Vielen Dank für jede Antwort im vorraus!!! :)

Frohe Weihnachten und einen guten Rutsch!

Marc

von Loot,Shoot,Electrocute (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Benötigt werden noch:

Gewünschte Projektilform und -größe sowie Gewicht, auch Reichweite oder 
Mündungs-austritts-geschwindigkeit, dazu noch die Feuerwiederholrate...

Extrem ausschlaggebend für die genaue Lösung sind dann noch (scheinbar 
ja nicht aufschiebbar) Kampftermin, sowie mögliche Anzahl und Art der 
potentiellen Gegner.

Erforderliche Eigenschutzmaßnahmen: Von Ganzkörper-Gummiüberzug ("Killy 
Boy") bis hin zu von Rucksack-Kondensatorbank so nebenbei gespeistem 
Schutzschild.

Yours sincerely, James,

>>>Q<<<



So, jetzt aber mal ohne Quark:

Komische Anforderungen. So "auffallend auffällig" den Begriff Coilgun 
fallen lassen (damit man ja glaube, es hätte gerade deshalb ganz sicher 
gar nix damit zu tun). Und "Tesla-Spule" mit 450V in Verbindung bringen. 
(Etc.)

Dafür aber über die Anwendung nur "Luft möglichst schnell zu 
komprimieren" in den Raum werfen.

Also - ich weiß nicht. Büschen mehr, bitte.

(Auch den ersten Satz oben darfst Du übrigens - teilweise - ernst 
nehmen, und "frei übersetzt" exakt jene Daten liefern.)

von ztrewq (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du druckluft als ergebniss haben willst dann nimm eine dieser 
co2-flachen aus diesen sprudelwasserapparaten. ventil dran und fertich.

von Marc E. (m4rc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

für Coilguns gibt es ja etliche Anleitungen und sogar onlinerechner - 
das wäre ja viel zu einfach :D . Ich verspreche dass es hier NICHT um 
eine "Coilgun" geht.

Es geht tatsächlich um einen in PETG gedruckten Kolben/Zylinder.

Im hinteren Teil des 10cm langen Kolbens Kolben sind 5x 10x20mm runde 
Neodymmagneten (Gewicht inkl Kolben unklar). Bin mir noch sehr unsicher 
ob die Spule ohne Eisenkern auf die Mitte des Kolbenweges kommt oder ob 
eine Spule mit Eisenkern hinter den Kolben kommt. Das würde ich dann 
ertüffteln.

Genauso kann ich ja noch nicht abschätzen wieviel Luft wie schnell 
komprimiert wird. Das würde ich alles dann einfach ausprobieren.

Wenn ich eine Coilgun bauen wollte könnte ich doch einfach danach fragen 
;-) Das ist das Internet - in der Theorie dürfte ich mich bilden wie ich 
wollte...

Warum den Aufwand mit einer Magnetspule: ein Motor der bei richtiger 
Übersetzung den Kolben bewegt um Luft zu komprimieren wäre laut und 
würde viele Bauteile mechanisch stark belasten (Zahnräder unter Druck 
etc)... Das will ich aber vermeiden, daher einfach akku --> StepUp --> 
Kondensator --> Spule
Und das widerum ist meineswissens das Coilgun-Prinzip... Deine 
"Feuerrate" kann übrigens seeehr gering sein. Wenn das Teil einmal pro 
Minute auslöst dann bin ich zufrieden :) sprich: ich brauche keine 
großen Leistungen. Hab den LiPo eben noch rumfahren :)


Ztrewq:
Die Variante kenn ich auch schon. Leider ist soeine 12g Kapsel sehr 
schnell leer...

Gruß Marc

von pegel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Brachst du die hohe Spannung überhaupt?
Wie wäre es mit hoher Stromstärke?
https://www.youtube.com/watch?v=fJrz8PbVKj4
ab 0:25 gibts was zum Akku.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

vielleicht findet sich hier eine Anregung:

http://www.serious-technology.de/ernsthafter_wandler.htm

Mit freundlichem Gruß

von Marc E. (m4rc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank pegel und Christian für die Antworten.

@pegel: Was das angeht bin ich noch etwas verwirrt. Ich brauche ein 
kurzes starkes Magnetfeld das den Kolben eben pusht. Ich brauche keine 
gewissen Geschwindigkeiten wie diese coilgunbastler sondern einfach nur 
kraft. Aber das hängt ja alles zusammen und daher dachte ich mir dass 
ich einfach dieselbe technik nutze, allerdings mit einem eisenkern... 
Werde ich da nocheinmal genauer informieren. Mein LiPo kann ja 
kurzzeitig 300A liefern - das ist ja theoretisch mehr als zuviel ;-)

@Christian: Mein letzter Kontakt mit Physik ist bereits ein weilchen her 
und ich habe nur durch das Basteln Kontakt zur Elektrotechnik. Vielen 
Dank für den Link - werde mir das einmal ganz genau durchlesen!

von pegel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei viel Kraft ist natürlich die Frage wie du den Kolben abdichten 
willst so das die Luft nicht daneben geht.

von pegel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schnelles Gas kann man auch aus Wasser machen ;)

https://www.youtube.com/watch?v=tA7iNSTELFI

von pegel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

von R. F. (rfr)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du könntest einen Resonanzwandler verwenden. Er verwendet die Resonanz 
eines Schwingkreises, um mit der Resonanzüberhöhung hohe Spannungen zu 
erzeugen.

Gruss

Robert

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn dir der Ladestrom egal ist, kannst du die 120V auch per Kaskade 
weiter vervielfachen. Das ist praktisch ein Spannungsverdoppler 
(Greinacher Schaltung) immer wieder hintereinander geschaltet:

https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_multiplier
Klar, das dabei der verfügbare Strom immer weniger wird.

von Mmmhm (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dazu reicht ein simpler Boost aus einem TLC555 + Drossel + FET + 
Schottky. Oder einem µC mit Timer. Schaltplände für Boost findest du im 
Internet, wie auch TLC555-Rechner.

Die einzige Herausforderung dabei ist möglicherweise
- Dass es kaum Logik-Level-FET für 450V gibt
- Die Auslegung
Die Auslegung kann man gut mit LT-Spice machen. Starte mit Drosseln 
>1mH, weil das Tastverhältnis wird sehr abseitig. Optimiere in LT-Spice 
den Wirkungsgrad, bevor du das aufbaust (geht gut mit .STEP).
Bedenke dabei den Sättigungsstrom der Drossel.

Ach ja:
450VDC sind tödlich.
Wenn du das kurzschließt, kannst du dir außerdem einen plastischen 
Chirurgen für dein Gesicht suchen.

Das ist wie spielen mit scharfer Munition. Drum würde ICH das Zuhause 
niemals aufbauen, obwohl ich beruflich mit solchen Sachen arbeite 
(DC-Zwischenkreise in FUs).

von Praktiker (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

leider wird hier im Forum viel "Panik geschoben" und so einige was mit 
minimalen Einsatz vom Verstand sicher gehandhabt werden kann als 
hochgefährlich dargestellt.

Aber mit Kondenstoren und hohen Spannungen ist tatsächlich nicht zu 
spaßen - das sollte man ruhig mal in der Praxis ausprobieren.
Einfach mal einen "kleinen" Kondensator von einigen 100µF mit 12V (oder 
irgendwas in dem Bereich) laden und dann bei bei abgesteckter 
Spannungsversorgung kurzschließen.
Gerne auch mal den Kondensator einige Stunden liegen lassen...
Der Funke und Knall der schon bei diesen "Kleingemüse" auftritt dürfte 
einen klar machen das man Kondenstoren die hohe Kapazitäten haben und an 
höheren Spannungen hängen immer mit viel Vorsicht (Messen und 
gegebenfalls sicheres Entladen über einen geeigneten Widerstand) 
behandeln sollte.

Ich durfte persönlich schon mal kennenlernen das selbst ein popeliger 
Kondensator von etwa 200nF bei eine nachträglich geschätzeten 
Ladespannung von 250V kräftig "beißen" kann - die Einbrennstellen am 
Finger und der Handfläche waren doch relativ beeinduckend (Röhrenradio).

Bei mehr als 7,5 Joule Mündungsenergie braucht man bei einen 
Luftdruckgewehr schon einen entsprechenden Waffenschein (Quelle: 
Wikipedia).
Jetzt kann man sich mal spaßeshalber ausrechen welche Energie in einen 
Kondenstor von 470µF bei eine Spannung von "nur" 350V gespeichert ist...
8-0

Praktiker

von MiWi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marc E. schrieb:

> Meine Fragen:
> 1. Vielleicht weiss jemand eine andere Möglichkeit wie ich auf eine
> simple Art diese 450V Kondensatoren laden könnte
> 2. (mir am wichtigsten) - Kann ich nicht einfach die Batterie an 4
> Step-Ups paralell anschliesen und die OutPuts der StepUps in Reihe
> schalten? So könnte ich ja theoretisch 460 Volt erzeugen.
> 3. Ich könnte auch 63V Kondensatoren parallel laden und in Reihe
> entladen. Nur wie verschaltet man sowas am Besten, sodass das auch
> paralell funktioniert?
>
>

Geh zu einem Altstoffsammelzentrum oder wie das bei Dir heißt, schnapp 
dir einen alten Fotoapparat mit Blitz und schalte an den Elko, der da 
drinnen ist die von Dir gewünschte Kapazität dazu ... dauert halt aber 
kostet nix.

Ansonsten... Gleichrichten von Netzspannung mit 2 Dioden und 
Vorwiderstand, da hast Du ganz schnell ca. 650V.

Wenn es luxuriöser und vor allem auch ein bischen weniger lebensmüde 
sein sollte: ein Trenntrafo davorgeschaltet und ev. auch ein 
Regelgtrafo, Trenntrafo können auch 2 Stk 30VA-Trafos aus der 
Bastelkiste sein, die "gegeneinander" geschaltet sind.

Da du aber ohne rot zu werden von 450V schreibst nehme ich 
stillschweigend an daß Du weißt was Du da machst.... die Holzkiste ist 
bei 450V DC nicht weit entfernt wenn Du nicht ununterbrochen 
aufmerksam bist.

den robusten Entladewiderstand nicht vergessen, eine alte Herdplatte ist 
ok, schreck Dich nicht vor dem Lichtbogen, der entsteht wenn Du auf die 
Elkokontakte drauffährst, die Spannung im Elko kann nach dem entladen 
wieder ansteigen, obacht davor, also wenigstens 100k mit entsprechender 
Spannungsfestigkeit und Leisutng über die Kondensatoren löten...

Ohrschutz und so Zeugs auch nicht verachten, erhöt die Lebensqualität 
nach den Spielereien...


Und: rede mit Deiner Holden auch darüber, wo NotAus und erste Hilfe ist 
und was im Notfall zu tun ist und mach das nicht wenn Du alleine im Haus 
bist. (Sorry für die Bedenken, ich hab nur schon ein paar blöde Unfälle 
erlebt, bei denen DC@350V ziemlich böse eingefahren ist)

Dennoch: Viel Spaß beim Knallen....

MiWi

von Christian M. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieder eines dieser Projekte die viel einfacher zu lösen wäre, wenn alle 
Eckdaten bekannt wären und der TO nicht schon so fixiert wäre auf seine 
Lösung...

Gruss Chregu

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.