Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Plasmalautsprecher


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von Maximilian M. (nestade)


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Hallo,

Ich möchte mir gerne einen Plasmalautsprecher mit "relativ gutem" Klang 
bauen.
Jetzt stehen mir meines Wissens nach erstmal folgende Möglichkeiten 
offen:

 - Zeilentrafo 
-> Welche Ansteuerung?
Habe bereits folgende probiert: 
http://www.kurts-werkstatt.de/bilder/flyback-67.png - leider ist mir der 
IRFP460 nach kurzer Zeit verreckt, weis jedoch nicht, ob mein Kühlkörper 
zu klein dimensioniert ist, ob ich Frequenz und Tastverhältnis einfach 
noch nicht richtig gefunden habe oder ob mein Layout falsch ist.

Zumindest hat die Tonausgabe funktioniert - wenn auch nur kurz und 
verhältnismäßig schlechtem Klang im Vergleich zu dem, was man teilweise 
auf Youtube findet.

 - HFSSTC  (High Frequency Solid State Tesla Coil)

 - Röhren 
Scheinbar hat sich die PL/EL519 dafür bewährt, ist jedoch auch ziemlich 
teuer - zumindest die, die ich bisher finden konnte - und ich habe 
eigentlich keinerlei Erfahrung mit Röhren, wobei ich es mit einer 
Anleitung vermutlich hinbekommen würde.

- Habe ich etwas vergessen?

Mit welcher "Methode" wäre wohl der beste Klang zu erzielen?
Weitere Faktoren wären noch die Kosten, welche noch recht überschaubar 
bleiben sollten und das ganze sollte auch für einen Anfänger (wie mich) 
noch machbar sein (Schaltpläne, die nach Möglichkeit nicht bzw. nur 
geringfügig abgeändert werden müssen; ggf. Anleitungen).

Würde mich freuen, wenn jemand einen Vorschlag hätte.

Grüße,
Nestade

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von Chris K. (Gast)


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Habe vor Urzeiten auch mal welche Gebaut.

Zeilentraffo hat ganz gut geklappt, war Klanglich aber nicht der Hit, 
wobei ich da auch nicht viel Zeit und Energie rein gesteckt habe, war 
einfach was zum spielen.

Intressanter fand ich den Ansat eine Röhre zu nehmen. Gibt auch einige 
kommerzielle Plasmalautsprecher die damit arbeiten und ich muss sagen, 
ja damit kann man einen guten Hochtöner bauen. Problem ist dann die 
Ankopplung an den Tief und MIttelton, sowie die Leistung die man aus dem 
Plasmalautsprecher raus bekommt.

von Grount (Gast)


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Möglicherweise kann man von einem "richtigen" Zeilentrafo (also kein 
Diodensplittrafo) etwas mehr erwarten. Große Schall-Leistung abzugeben, 
ist mit kleinen Trafos vermutlich recht schwierig zu erreichen. Eine 
richtig gewaltige SSTC gibt wohl mehr ab, weil man hier auch mit sehr 
hohen Strömen und Spannungen, und langen Entladungen arbeitet.

von Ralph B. (rberres)


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Jonas K. schrieb:
> Scheinbar hat sich die PL/EL519 dafür bewährt, ist jedoch auch ziemlich
> teuer - zumindest die, die ich bisher finden konnte - und ich habe
> eigentlich keinerlei Erfahrung mit Röhren, wobei ich es mit einer
> Anleitung vermutlich hinbekommen würde.

Plasmalautsprecher haben einen Leistungsoszillator mit etwa 40 Watt 
Leistung  der bei etwa 27MHz schwingt ( ISM Band ). Die Amplitude dieser 
Schwingung wid moduliert.

Das Ausgangssignal dieses Oszillators muss so hoch und stabil sein, das 
es damit in der Lage ist einen Funken dauerhaft stehen zu lassen.

Die Amplitudenänderung der HF Schwingung bewirkt eine Änderung der 
Temperatur des Funkens und daamit die Gewünschte Luftbewegung.

Wie linear nachher der Zusammenhang zwischen Modulatorspannung und 
Schalldruck ist sei mal dahingestellt.

Auf jeden Fall ist es nicht triveal. Und der Zeilentrafo wird nicht 
zielführend sein um eine gute Tonqualität zu erreichen.

Ralph Berres

von Maximilian M. (nestade)


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Grount schrieb:
> Möglicherweise kann man von einem "richtigen" Zeilentrafo (also
> kein
> Diodensplittrafo) etwas mehr erwarten. Große Schall-Leistung abzugeben,
> ist mit kleinen Trafos vermutlich recht schwierig zu erreichen. Eine
> richtig gewaltige SSTC gibt wohl mehr ab, weil man hier auch mit sehr
> hohen Strömen und Spannungen, und langen Entladungen arbeitet.

Hallo,

Erstmal danke für eure Antworten.
Ehrlich gesagt würde mich auch eine HF-SSTC oder der Bau mit Röhren eher 
reizen.
Konnte leider bisher noch keine Ausführliche Anleitung mit Schaltplan 
und Erklärung für eine Audio-HF-SSTC finden.
Ich erwarte am Ende auch kein mit einem professionell gefertigtem 
Hochtöner vergleichbares Ergebnis - es geht hier viel mehr um den Spaß. 
Jedoch sollte am Ende ein relativ klarer Klang bei einer akzeptablen 
Lautstärke erreicht werden können.

Für eine HF-SSTC wären die Bauteile auch einfacher zu besorgen, als für 
die Röhren-Variante - bin derzeit auf der Suche nach zwei günstigen 
EF519/PL519, aber bisher bin ich nicht fündig geworden.

Grüße,
Nestade

: Bearbeitet durch User
von Chris K. (Gast)


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Diese Seite ist bekannt nehme ich mal an?
http://www.plasmatweeter.de/

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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mal 'ne Frage:

Was macht man bei diesen Plasma-Lautsprechern
gegen Ozon oder Stickoxyde?

von npn (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Diese Seite ist bekannt nehme ich mal an?
> http://www.plasmatweeter.de/

Warum postest du sie dann, wenn du annimmst, dass sie bekannt ist? :-D
scnr

von Peter D. (peda)


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Dir reichen wohl die Stickoxyde vom Diesel nicht und Du willst richtig 
dicke Luft in Deiner Wohnung haben.
Hast Du auch für genug AdBlue gesorgt?

von Maximilian M. (nestade)


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Chris K. schrieb:
> Diese Seite ist bekannt nehme ich mal an?
> http://www.plasmatweeter.de/

Hi,

Ja - das wäre die Röhrenvariante mit der PL519.
Wegen der Stickoxide und des Ozons nehme ich an, dass es in einem 
belüfteten Raum keine Probleme geben sollte - wenn nicht gibts eben ein 
Software-Update :D

Grüße,
Nestade

: Bearbeitet durch User
von Chris K. (Gast)


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Gegen das Ozon hilft eine Schutzgasatmosphäre um die Flamme herum. Zum 
Beispiel mit Helium wie hier zu sehen ist

http://www.plasmatweeter.de/images/Plasmatronic/hill_1_s.jpg
http://www.plasmatweeter.de/images/Plasmatronic/plasmatronic-3_s.jpg

und ja das konnte man so in Serie kaufen. Ob mit Flaschen Abo oder ohne, 
kann ich nicht sagen?

von Kurt B. (kurt)


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Hallo Jonas,

das Layout ist soweit ok, aber der Kühlkörper ist viel zu klein. Er 
sollte höchstens 2K/W haben.

Die Frequenz wird nach Gehör eingestellt, sodass der Lichtbogen gerade 
nicht mehr Pfeift.
Das Tastverhältnis wird so eingestellt, dass der Lichtbogen möglichst 
dünn und blau ist, aber noch stabil brennt. Am besten mit 2cm 
Elektrodenabstand starten und dann langsam an die optimale Einstellung 
herantasten. Bei zu hohem Tastverältnis bekommt der Lichtbogen einen 
gelben Rand, die Audioqualität leidet und der MOSFET überhitzt.

Mfg,
Kurt

von Grount (Gast)


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Kurt B. schrieb:
> Bei zu hohem Tastverältnis bekommt der Lichtbogen einen
> gelben Rand, die Audioqualität leidet und der MOSFET überhitzt.

Ds hört sich nach so einigem Hintergrundwissen an. Ich wäre Dir nicht 
böse, wenn Du davon noch mehr preisgibst. (Vermutlich nicht nur ich... 
:-)

von hänschen (Gast)


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● J-A V. schrieb:
> mal 'ne Frage:
>
> Was macht man bei diesen Plasma-Lautsprechern
> gegen Ozon oder Stickoxyde?

Ich meine mal was von Strahlung gelesen zu haben im Zusammenhang mit 
Hochspannung.

von npn (Gast)


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hänschen schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>> mal 'ne Frage:
>>
>> Was macht man bei diesen Plasma-Lautsprechern
>> gegen Ozon oder Stickoxyde?
>
> Ich meine mal was von Strahlung gelesen zu haben im Zusammenhang mit
> Hochspannung.

Ozonstrahlung oder Stickoxyd-Strahlung? ;-)

von hänschen (Gast)


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npn schrieb:
> Ozonstrahlung oder Stickoxyd-Strahlung? ;-)

Gute alte Strahlung, die einem ein wenig Angst macht :-)

Vielleicht von Elektronen die durch starke Felder von Spitzen 
wegbeschleunigt werden oder soetwas.

von npn (Gast)


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hänschen schrieb:
> Gute alte Strahlung, die einem ein wenig Angst macht :-)

Also Sonnenstrahlung? :-)

von Harald W. (wilhelms)


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● J-A V. schrieb:

> Was macht man bei diesen Plasma-Lautsprechern
> gegen Ozon oder Stickoxyde?

Am Besten, VW fragen. :-)

von Maximilian M. (nestade)


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Kurt B. schrieb:
> Hallo Jonas,
>
> das Layout ist soweit ok, aber der Kühlkörper ist viel zu klein. Er
> sollte höchstens 2K/W haben.
>
> Die Frequenz wird nach Gehör eingestellt, sodass der Lichtbogen gerade
> nicht mehr Pfeift.
> Das Tastverhältnis wird so eingestellt, dass der Lichtbogen möglichst
> dünn und blau ist, aber noch stabil brennt. Am besten mit 2cm
> Elektrodenabstand starten und dann langsam an die optimale Einstellung
> herantasten. Bei zu hohem Tastverältnis bekommt der Lichtbogen einen
> gelben Rand, die Audioqualität leidet und der MOSFET überhitzt.
>
> Mfg,
> Kurt

Hallo :)

Vielen Dank!
Ich werde das Layout nochmal abändern, den MOSFET an den Rand der 
Platine setzen und es mit einem CPU-Kühlkörper mit Lüfter ausprobieren.
Ich habe mich bestmöglich an Ihrem Layout orientiert, da mir noch ein 
wenig die Erfahrung fehlt und ich häufig Probleme mit dem Routen habe 
und somit oft nicht ohne Brücken auskomme.
Zwei Fragen hätte ich zu Ihrem Layout 
(http://www.kurts-werkstatt.de/bilder/flyback-68.png) - wo wurde der 
MOSFET platziert? - Auf der Unterseite?
Wozu dient R5, wann wird dieser benötigt und welchen Wert sollte dieser 
haben?

Grüße,
Nestade

von hänschen (Gast)


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Hoffentlich überleben du und dein Umfeld dieses Projekt  :-)

Wenn ich schon Flyback höre ...

von Kurt B. (kurt)


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Jonas K. schrieb:
> wo wurde der
> MOSFET platziert? - Auf der Unterseite?

Richtig. Der Kühlkörper ist ein  V4329H von Reichelt. In die Nuten auf 
der Oberseite wird die Platine eingeschoben, auf der Unterseite ist der 
FET. Im Anhang ist ein Bild von der Unterseite. Die Diode zwischen Gate 
und Drain ist eine P6KE440CA (Bipolar) daher kann die 1N9819 entfallen.

R5 wird garnicht benötigt. Den hatte ich mal vorgesehen, um der 
Schaltung einen definierten Eingangswiderstand geben zu können.

Grount schrieb:
> Kurt B. schrieb:
>> Bei zu hohem Tastverältnis bekommt der Lichtbogen einen
>> gelben Rand, die Audioqualität leidet und der MOSFET überhitzt.
>
> Ds hört sich nach so einigem Hintergrundwissen an. Ich wäre Dir nicht
> böse, wenn Du davon noch mehr preisgibst. (Vermutlich nicht nur ich...
> :-)

Den physikalischen Vorgang kenne ich nicht, ist einfach Erfahrungssache. 
Falls ich die Schaltung nochmal aufbaue, werde ich ein paar weitere 
Messungen machen.

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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npn schrieb:
> hänschen schrieb:
>> ● J-A V. schrieb:
>>> mal 'ne Frage:
>>>
>>> Was macht man bei diesen Plasma-Lautsprechern
>>> gegen Ozon oder Stickoxyde?
>>
>> Ich meine mal was von Strahlung gelesen zu haben im Zusammenhang mit
>> Hochspannung.
>
> Ozonstrahlung oder Stickoxyd-Strahlung? ;-)

ich denke mal dass hänschen Röntgenstrahlung meint.
oder gar Gamma? wie bei Gewitterblitzen?

von Rolf S. (audiorolf)


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Peter D. schrieb:
> Dir reichen wohl die Stickoxyde vom Diesel nicht und Du willst richtig
> dicke Luft in Deiner Wohnung haben.
> Hast Du auch für genug AdBlue gesorgt?

Eine leichte Ionisation soll doch angeblich positiv sein :-)

von hänschen (Gast)


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Rolf S. schrieb:
> Eine leichte Ionisation soll doch angeblich positiv sein :-)

Also ich empfand das immer als unnatürlich und bestimmt schädlich.



Übrigens: als ich damals das dick isolierte HV-Kabel vom Zeilentrafo 
hielt um den Ionenwind (mit Nadelspitze und Lochscheibe) zu testen war 
mir schon etwas mulmig  :-)

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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IGORRR! MEHRR IONISATIONNN!

von Peter D. (peda)


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Chris K. schrieb:
> Zeilentraffo hat ganz gut geklappt, war Klanglich aber nicht der Hit

Richtige Plasmas, wie der Magnat MP-02 benutzen daher einen 
HF-Generator, der amplitudenmoduliert wird. Der Wirkungsgrad ist 
allerdings sehr gering, da ein Großteil der Energie sofort an die 
Umgebung abgestrahlt wird, um eine genügend schnelle Abkühlung zu 
bewirken. Der MP-02 hatte 200W verbraucht.
Auch der Abbrand des Brennstabes war erheblich, er mußte alle 500h 
gewechselt werden.
Aufgrund der Nachteile blieb der Verkauf hinter den Erwartungen zurück 
und die Produktion des MP-02 wurde eingestellt.
http://www.plasmatweeter.de/magnat.htm

: Bearbeitet durch User
von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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ehrliche Meinung?

wer sich sowas in die Bude stellt, begibt sich mit Leuten,
denen z.B. monokristallines Kupfer in den Leitungen wichtig ist,
schon irgendwie auf das selbe Level.

von Maximilian M. (nestade)


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Kurt B. schrieb:
> Jonas K. schrieb:
>> wo wurde der
>> MOSFET platziert? - Auf der Unterseite?
>
> Richtig. Der Kühlkörper ist ein  V4329H von Reichelt. In die Nuten auf
> der Oberseite wird die Platine eingeschoben, auf der Unterseite ist der
> FET. Im Anhang ist ein Bild von der Unterseite. Die Diode zwischen Gate
> und Drain ist eine P6KE440CA (Bipolar) daher kann die 1N9819 entfallen.
>
> R5 wird garnicht benötigt. Den hatte ich mal vorgesehen, um der
> Schaltung einen definierten Eingangswiderstand geben zu können.
>
> Grount schrieb:
>> Kurt B. schrieb:
>>> Bei zu hohem Tastverältnis bekommt der Lichtbogen einen
>>> gelben Rand, die Audioqualität leidet und der MOSFET überhitzt.
>>
>> Ds hört sich nach so einigem Hintergrundwissen an. Ich wäre Dir nicht
>> böse, wenn Du davon noch mehr preisgibst. (Vermutlich nicht nur ich...
>> :-)
>
> Den physikalischen Vorgang kenne ich nicht, ist einfach Erfahrungssache.
> Falls ich die Schaltung nochmal aufbaue, werde ich ein paar weitere
> Messungen machen.

Hallo,

Vielen Dank! :)

Folgendes Problem:
Ich habe die Schaltung erneut auf einer neuen Platine aufgebaut und 
gerade getestet. Das Rechtecksignal am Gate des MOSFET war messbar und 
mit den beiden Potis konnten Tastverhältnis und Frequenz wie erwartet 
geregelt werden. Scheinbar hat alles soweit funktioniert, da der DST 
Hochspannung erzeugt hat. Betrieben wurde die Schaltung zum Testen bei 
12V ~0,3A im Logikteil (+ Lüfter) und 14V ~1,5A im Leistungsteil.
Nach ~10s schaltete sich die Strombegrenzung von meinem Netzteil für den 
Leistungsteil ein, welche auf 3A eingestellt war. Danach lief die 
Schaltung bereits bei 1V in die Strombegrenzung.
Der 10-Ohm Widerstand war extrem heiß und qualmte.

Eine Weitere Beobachtung ist das Absinken der Spannung am Gate des 
MOSFET (Rechtecksignal weiterhin vorhanden).

Was sollte ich alles überprüfen, um den Fehler zu finden?

Grüße,
Nestade

von Kurt B. (kurt)


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Kannst du mal ein Foto vom Aufbau posten? Wie sieht die Primärwicklung 
des Zeilentrafos aus?

Evtl. hat die Primärwicklung zu wenig Windungen/Induktivität. Wenn das 
Tastverhältnis niedrig ist, ist die mittlere Stromaufnahme auch gering 
aber es fließen hohe Impulsströme. Dadurch könnte der FET überhitzten, 
noch bevor er die Wärme an den Kühlkörper abgeben kann.

Schaltplan und Layout sind (immer noch) ok, daran wird es eher nicht 
liegen. Bei nur 14V im Leistungsteil müsste der FET auch ohne 
Schutzbeschaltung überleben, rein Spannungsmäßig.

von Maximilian M. (nestade)


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Kurt B. schrieb:
> Kannst du mal ein Foto vom Aufbau posten? Wie sieht die Primärwicklung
> des Zeilentrafos aus?
>
> Evtl. hat die Primärwicklung zu wenig Windungen/Induktivität. Wenn das
> Tastverhältnis niedrig ist, ist die mittlere Stromaufnahme auch gering
> aber es fließen hohe Impulsströme. Dadurch könnte der FET überhitzten,
> noch bevor er die Wärme an den Kühlkörper abgeben kann.
>
> Schaltplan und Layout sind (immer noch) ok, daran wird es eher nicht
> liegen. Bei nur 14V im Leistungsteil müsste der FET auch ohne
> Schutzbeschaltung überleben, rein Spannungsmäßig.

Hallo,

Der Zeilentrafo wurde vorher mit einer ZVS betrieben, weshalb die 
Primärwicklung aus 10 Windungen mit Mittelabgriff besteht, welchen ich 
isoliert habe. (Kabel 2,5 mm², starr)

Scheinbar beträgt die Spannung am Gate des MOSFET nachdem das Problem 
das erste mal auftrat nur noch ~2V (am analogen Oszilloskop abgelesen -> 
nicht ganz genau, aber deutlich weniger als beim Erstbetrieb).

Den IRFP460 werde ich gleich testen, ob dieser bereits kaputt ist - kann 
ich diesen ggf. durch einen IRFP250N ersetzen, falls er wirklich kaputt 
sein sollte?

Scheinbar ist der 10 Ohm Widerstand das einzige Bauteil, das sich extrem 
erhitzt (und wie gesagt sogar raucht).

Ich suche erstmal nach kaputten Bauteilen und tausche diese ggf. aus und 
werde dann ein Foto vom Aufbau posten.

Grüße,
Nestade

von hänschen (Gast)


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Du weisst dass man alle Kondensatoren die Hochspannung hatten sicher 
entladen sollte ?

Das stand in dem einen Buch drin "Blitz und Donner selbst erzeugt" oder 
so  ... ist leider entsorgt worden beim letzten Entrümpeln.

von Harald W. (wilhelms)


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Rolf S. schrieb:

> Eine leichte Ionisation soll doch angeblich positiv sein :-)

Es gibt auch negative Ionisationen. Einfach alle Dioden umdrehen. :-)

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