Fünfach Spannungsvervielfacher funktioniert nicht. Laut Simulation sollte die Spannung am Ausgang mindestens 400Vdc betragen. Gemessen habe ich 122,5Vdc. Die Eingangspannung betrug 37,5Vac. Kann es an den unterschiedlichen Dioden zwischen Praxis (1N4007) und der Simulation (RR1VWM6S) liegen?
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Gerald K. schrieb: > Kann es an den unterschiedlichen Dioden zwischen Praxis (1N4007) und der > Simulation (RR1VWM6S) liegen? Nimm einfach die 1N4007 auch in der Simu und beatworte deine Frage selbst. Falls du die Schaltung effektiver machen willst: Beitrag "Re: Die richtige Kapazitätswerte für Spannungsvervielfacher wählen"
Gerald K. schrieb: > Kann es an den unterschiedlichen Dioden zwischen Praxis (1N4007) und der > Simulation (RR1VWM6S) liegen? Bei ausreichender Frequenz ja. Die 1N4007 ist halt recht langsam.
Bei der Menge an kleinen Cs, die ja letztendlich wie in Reihe wirken, ist deren Widerstand bei 50Hz sicherlich recht hoch, und ein Multimeter mit 10MOhm könnte da schon wie eine schwere Last wirken, also die Spannung kräftig drücken.
Welchen Eingangswiderstand hat dein Multimeter? Simuliere den mal mit.
Nur so als Hinweis: du hast auf deiner Platine keinen 47 Ohm Widerstand verwendet, sondern einen 0,47 Ohm Widerstand.
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hinz schrieb: > Welchen Innenwiderstand hat das Messgerät? Ich verwende das UT139B mit 10Mohm Eingangswiderstand. Jens G. schrieb: > Bei der Menge an kleinen Cs, die ja letztendlich wie in Reihe wirken, > ist deren Widerstand bei 50Hz sicherlich recht hoch, und ein Multimeter > mit 10MOhm könnte da schon wie eine schwere Last wirken, also die > Spannung kräftig drücken. Ich habe die 10 MOhm Last bei der Simulation berücksichtigt und schon stimmt die Welt wieder. Danke für Eure Hilfe!
p.s. die Vout wird bei einer solchen Schaltung zwischen D10 und C10 abgenommen und gegen GND gemssen. Durch C2, C4, C6, C8 und C10 ist dein unterer Leiter nicht mehr das GND der Vin. Die in ltspice simulierte Schaltung entspricht nicht der rechten, getesteten. Simulierst du Vout mit Abnahme zwischen C10 und D10 so ist auch der starke ripple in Vout etwas schwächer.
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Mike B. schrieb: > Simulierst du Vout mit Abnahme zwischen C10 und D10 so ist auch der > starke ripple in Vout etwas schwächer. Danke für den Hinweis.
Gerald K. schrieb: > Mike B. schrieb: >> Simulierst du Vout mit Abnahme zwischen C10 und D10 so ist auch der >> starke ripple in Vout etwas schwächer. > > Danke für den Hinweis. Die Erhöhung von C1-C10 auf 150n erhöht die Vout (unterer Abgriff) auf RMS=244V und verringert die Amplitude deutlich. Entsprechend kann man die Kapazität für die gewünschte Ausgangsspannung anheben.
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Ich verwende einen zehnstufigen Sannungungsvervielfacher mit einem 1:1 Trenntransformator und 2x 10MOhm Vorwiderstand am Ausgang. Mit dieser Anordung wird eine Leidnerflasche auf 6500V geladen.
Mit dieser Schaltung teste ich die Trennfähigkeit zwischen Primär und Sekundärseite meine RPI-PhotoMOS Moduls. Es gab keinen Überschlag! Die Spannungsfestigkeit wird nur durch den Power PhotoMOS bestimmt. Aber zwischen den Klemmen des Ausganges (5mm) gab es sehr wohl einen Funken (siehe Beilage) https://de.wikipedia.org/wiki/Leidener_Flasche Da die Leidenerflasche einen Kondensator mit sehr hohem Ableitewiderstand darstellt, sollte die Leerlaufspannung von rund 6500V erreich werden oder?
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Gerald K. schrieb: > wird eine Leidnerflasche auf 6500V geladen. mutig mutig :D > Ua = 2 \cdot \sqrt{2} \cdot n \cdot Ue = 2 \cdot 1.42 \cdot 10 \cdot 230 > = 6500V die Formel wird im Post nicht angezeigt o.O
Übrigens die Spannung wird glatter, wenn alle geradzahligen C_xx erhöht werden. In der Praxis sind diese auch größer als die ungeradzahligen und das ist nicht grundlos so. :o)
Gerald K. schrieb: > Ich verwende einen zehnstufigen Sannungungsvervielfacher mit einem 1:1 > Trenntransformator und 2x 10MOhm Vorwiderstand am Ausgang. Wo 2x10M? Am Ausgang des Trenntrafos? Oder am Ausgang der Kaskade? > Mit dieser > Anordung wird eine Leidnerflasche auf 6500V geladen. Hmmm. > Mit dieser Schaltung teste ich die Trennfähigkeit zwischen Primär und > Sekundärseite meine RPI-PhotoMOS Moduls. Es gab keinen Überschlag! Die > Spannungsfestigkeit wird nur durch den Power PhotoMOS bestimmt. Naja, Ein ISO-Tester für Arme. Da braucht man aber keine extra Leidnerflache, die Stützkondensatoren deiner Kaskade reichen. > Aber zwischen den Klemmen des Ausganges (5mm) gab es sehr wohl einen > Funken (siehe Beilage) Die sollten für einen IO-Test kurzgeschlossen sein! > Da die Leidenerflasche einen Kondensator mit sehr hohem > Ableitewiderstand darstellt, sollte die Leerlaufspannung von rund 6500V > erreich werden oder? Oder. Wenn man es genau wissen will, muss man es messen. Dazu braucht es hier einen recht hochohmigen HV-Meßteiler, denn deine Kaskade ist arg schwach. Du braucht spannungsfeste HV-Widerstände im Bereich von 100-500MOhm, dann kann man da was messen. Die VR68 Baureihe von Vishay ist bei uns für sowas oft im Einsatz. Alles in Allem würde ich sowas nicht mit Netzspannung betreiben, auch nicht mit Trenntrafo. Denn 50Hz sind Zeitlupe, da braucht man selbst bei kleinen Leistungen relativ große Kondensatoren. Ich würde einen Royer-Converter mit passendem Trafo bauen, wo ca. 400V Up mit ca. 100kHz rauskommen. Das kriegt man leicht hin. Damit speist man eine Kaskade mit 9 Stufen aus 1000V Dioden und Kondensatoren, die Dioden müssen einigermaßen schnell sein, UF4007 oder ähnlich. Bei 100kHz und nur wenig Leistung, sagen wir 200uA@6500V = 1.3W reichen vermutlich 1nF Kondensatoren, müßte man mal simulieren. Damit hat man eine kompakte, ausreichend leistungsstarke HV-Quelle für derartige Tests. Bei den 200uA Augangsstrom kann man 50uA für den Spannungsteiler spendieren, macht ca. 130MOhm. Also 2x68MOhm in Reihe und gut.
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Hmm, da lag ich mit meiner 1nF Schätzung ja schon goldrichtig ;-) Siehe Anhang, simuliert mit 10, 100 und 200uA Laststrom.
Falk B. schrieb: > Wo 2x10M? Am Ausgang des Trenntrafos? Oder am Ausgang der Kaskade? 10x 1M am Ausgang der Kaskade und 10x 1M an K2 (Anfang der Kaskade). Falk B. schrieb: > Die sollten für einen IO-Test kurzgeschlossen sein! Ich habe jede Klemme gegen Masse (Sekundär) getestet. Ich habe die Kondensatoren (22nf / 630V) sehr sehr günstig erstanden. Daher habe ich mich für die Kaskade entschieden. Die Spannung ist auch recht gut abschätzbar, wenn diese nicht belastet wird. Die Idee mit dem Royer Converter klingt gut. Kann man die HV nicht durch den Transormator erzeugen? Sekundär brauche ich keine Gleichspannung.
Dieter schrieb: > Übrigens die Spannung wird glatter, wenn alle geradzahligen C_xx > erhöht > werden. In der Praxis sind diese auch größer als die ungeradzahligen und > das ist nicht grundlos so. :o) aha, gut zu wissen, Danke. Gibt es Erkenntnisse, ob es da ein optimales Verhältnis gibt?
Gerald K. schrieb: > Kann man die HV nicht durch den Transormator erzeugen? Der Transformator wird zu aufwendig sein. Somit ist die geteilte Lösung mit Wandler und Kaskade die bessere Umsetzung. Großer Vorteil ist die Unahängigkeit von der Netzspannung. Bei meiner Lösung habe ich die Sekundärseite des Trenntrafos geerdet um einen Durchschlag der HV von der Sekundär auf die Primärwickung zu vermeiden. Wäre ein Kompromiss mit der Frequenz möglich um die Kaskade mit 1N4007 und 44nf / 630V weiter verwenden zu können?
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Gerald K. schrieb: > Falk B. schrieb: >> Wo 2x10M? Am Ausgang des Trenntrafos? Oder am Ausgang der Kaskade? > > 10x 1M am Ausgang der Kaskade und 10x 1M an K2 (Anfang der Kaskade). Naja, An der Masse hat der Widerstand eingentlich nix zu suchen, da bringt nur undefinierte Verhältnise. Und 10M sind auch eher kontraproduktiv, denn wenn da ein paar Dutzend uA Leckstrom fließen, sinkt die Spannng an deinen Prüfspitzen deutlich. Man nimmt am Kaskadenausgang einegntlich nur einen eher niederohmigen, spannungs- und pulsfesten Widerstand, der im Falle eines Durchschlags den Entladestrom der Kondensatoren auf ein sinnvolles Maß begrenzt (ein paar Ampere). Da reichen bei 6500V vielleicht 10K oder so. Aber wie gesagt, dieser Widerstand muss die volle Spannung und Leistung kurzzeitig aushalten. Dafür gibt es speizielle, eher größere Pulswiderstände. > Falk B. schrieb: >> Die sollten für einen IO-Test kurzgeschlossen sein! > > Ich habe jede Klemme gegen Masse (Sekundär) getestet. Trotzdem ist es Unsinn, denn bei so einem ISO-Test will man ja die Isolation der Optokoppler/Relais etc. prüfen und NICHT die Spannungsfestigkeit zwischen den Pins der Ausgangsklemme! > Ich habe die Kondensatoren (22nf / 630V) sehr sehr günstig erstanden. > Daher habe ich mich für die Kaskade entschieden. Die Spannung ist auch > recht gut abschätzbar, wenn diese nicht belastet wird. Jaja, Glauben ist das neue Wissen 8-( > Die Idee mit dem Royer Converter klingt gut. Sie ist es auch. Been there, done that, mehr als einmal. > Kann man die HV nicht durch > den Transormator erzeugen? Es hat schon seinen Sinn, warum in den meisten HV-Quellen dieser Art eine Kombination aus Trafo + HV-Kakade genutzt wird. > Sekundär brauche ich keine Gleichspannung. Doch. Denn es ist ein deutlicher Unterschied, mit welcher Spannungsform man einen Isolationstest macht. Die meisten Prüfungen werden mit Gleichspannung oder 50Hz gemacht, das steht bei den Bauteilen im Datenblatt. Mit hochfrequenter Wechselspannung wird so gut wie nie geprüft, denn dann ist jedes pF Koppelkapazität eine erhebliche Last und erzeugt massiven Leckstrom. Außerdem sind mehrere kV an hochfrequenter Spannung nicht ganz so leicht erzeugbar, da braucht es einen guten, kapazitätsarmen und spannungsfesten Trafo.
Mike B. schrieb: > Dieter schrieb: >> Übrigens die Spannung wird glatter, wenn alle geradzahligen C_xx >> erhöht >> werden. In der Praxis sind diese auch größer als die ungeradzahligen und >> das ist nicht grundlos so. :o) > > aha, gut zu wissen, Danke. > Gibt es Erkenntnisse, ob es da ein optimales Verhältnis gibt? Naja, da ist die Säule der Stützkondensatoren. Die kann man so groß machen wie es einem beliebt und es der Platz und der Geldbeutel erlauben. Allerdings ist mir nicht bekannt, daß da eine deutliche Ungleichheit aus Schub- und Stützkondensatoren so viel bringt. Denn am Ende ist das eine Ladungspumpe. Was nützt es, einen großen Speicherkondensator zu haben, wenn der Pumpkondensator pro Zyklus deutlich weniger Ladung ranschaffen kann? In den allermeisten Fällen fährt man mit gleichen Kondenatoren für Schub- und Stützsäule sehr gut.
Mike B. schrieb: > Dieter schrieb: >> Übrigens die Spannung wird glatter, wenn alle geradzahligen C_xx >> erhöht werden. .... > Gibt es Erkenntnisse, ob es da ein optimales Verhältnis gibt? Vorteil: Je kleiner die Rippel werden sollen, desto größer. Man kann auch die Schaltfrequenz erhöhen. Nachteile: Das Aufladen dauert länger. Der Rums im Kurzschlussfall ist heftiger. Die Selbstentladung steigt mit der Kapazität. Platzbedarf, Kosten.
Wenn Du keine Gleichspannung brauchst, nimm einen Ölheizungs-Zündtrafo (ca. 2 x 15 kV, steht drauf) mit verrringerter Primärspannung. Alte Ölbrenner liegen oft im Schrott.
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