Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannungsnetzteil


von Karl D. (electronicsfreak)


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Hallo,

ich würde mir gerne ein einfaches Hochspannungsnetzteil mit dem TL783 
bauen, um bspw. elektronische Bauteile unter hohen Spannungen zu testen 
oder auch Röhrenschaltungen zu betreiben.
Verwenden würde ich die Schaltung im Anhang, also zwei TL783, um eine 
symmetrische Betriebsspannung zu erzeugen. Laut Datenblatt verträgt der 
TL783 am Eingang maximal 125 V, die ich auch gerne möglichst komplett 
ausnutzen möchte. Bei 10 V Mindestspannungsabfall pro Regler wäre also 
maximal eine Gleichspannung von 230 V (+115V gegen -115V) am Ausgang 
erreichbar.
Mein Hauptproblem ist nun der Trafo, da ich zwei Sekundärwicklungen 
brauche, die jeweils amplitudenmäßig möglichst nah an die 125 V reichen 
sollen. Bisher habe ich für Selbstbau-Netzteile immer Printtrafos von 
Reichelt benutzt, aber die gibt es leider nur für kleine Spannungen.
Wäre ein Universaltrafo da sinnvoll, dessen Wicklungen man sich 
irgendwie ,,zurechtschaltet" oder hat jemand dafür eine andere Lösung?

Ach ja: Ich möchte auf jeden Fall - trotz hoher Verluste und nötigem 
Kühlkörper - ein linear-geregeltes Netzteil bauen und kein geschaltetes, 
nur damit die Diskussion nicht in diese Richtung geht.

von hinz (Gast)


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Delon-Schaltung

von hinz (Gast)


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Und in deiner Schaltung fehlen noch die üblichen Schutzdioden!

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Karl D. schrieb:
> Bisher habe ich für Selbstbau-Netzteile immer Printtrafos von
> Reichelt benutzt, aber die gibt es leider nur für kleine Spannungen.

Für diesen Fall habe ich zwei Printtrafos hintereinander geschaltet.

Der erste Trafo ist ein 230-->15V  die ich auf den 12V--->230V gegeben 
habe (bzw. 2x115V). Denke daran, das Du am Elko die 1,41 fache Spannung 
hast.

Bei Dir wäre sinnvoller:
230-->9V und 12V-->2x115 zu nehmen. Sollten dann rund 80V am Ausgang 
sein mit Scheitelwert fast 120V.

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


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Karl D. schrieb:
> Mein Hauptproblem ist nun der Trafo, da ich zwei Sekundärwicklungen
> brauche, die jeweils amplitudenmäßig möglichst nah an die 125 V reichen
> sollen.

Dabei solltest du nicht vergessen, dass die Netzspannung +/-10% 
schwanken darf. Außerdem ist die Ausgangsspannung Lastabhängig. Das 
"möglichst nah an die 125 V" ist daher riskant oder kaum zu erreichen.
Wie wäre es mit einem Vorregler mit Leistungstransistor und 
Zenerdiode(n)?

von Horst S. (petawatt)


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Bei HV-Netzteilen hat man immer das Problem mit der Verlustleistung. Als 
Trafo mal bei eBay nach Anodentrafo  Röhrentrafo  Trenntrafo suchen. 
Einen genau passenden Trafo für UAC x Wurzel 2 = 125V wirst du nicht 
finden.

Eine 1-IC-Lösung ist bei höheren Spannungen nicht gerade erste Wahl.
Anbei ältere Bauvorschläge.

Grüße von petawatt

von Andrew T. (marsufant)


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Also wenn linear, dann mit triac vorregler.

Sonst wird der TE wenig Freude daran haben.

von Karl D. (electronicsfreak)


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Ok, vielen Dank für die Hinweise!
Nur nochmal kurz nachgefragt: Warum genau ist ein Vorregler in so einem 
Fall nötig/sinnvoll? Wenn ich die Eingangsspannung für den TL783 so 
vorsehe (+-10% Netzspannungsschwankung und ggf. Leerlaufspannungsfaktor 
von Trafo berücksichtigen), dass sie nie seine maximal erlaubte 
Eingangsspannung überschreitet und er die Verlustleistung mit Kühlkörper 
verträgt...

von Dietrich L. (dietrichl)


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Karl D. schrieb:
> Nur nochmal kurz nachgefragt: Warum genau ist ein Vorregler in so einem
> Fall nötig/sinnvoll? Wenn ich die Eingangsspannung für den TL783 so
> vorsehe (+-10% Netzspannungsschwankung und ggf. Leerlaufspannungsfaktor
> von Trafo berücksichtigen), dass sie nie seine maximal erlaubte
> Eingangsspannung überschreitet ...

Naja, du wolltest doch nahe an die 125V herankommen. Wenn du das oben 
genannte alles berücksichtigst, dann erreichst du im Worst-Case (-10%, 
volle Last) deutlich weniger als 125V. Nur du weißt, ob dir das 
ausreicht...

von Arno (Gast)


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Auszug aus dem Datenblatt:
Minimum output current to maintain regulation Vl – VO = 125 V 15 mA
nicht vergessen!

Arno

von Karl D. (electronicsfreak)


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Also wenn irgendwas um die 200 V am Ausgang rauskämen, wäre das völlig 
ausreichend!
Dennoch erscheint mir die Idee mit dem Vorregler sinnvoll. Also würde 
ich das dann quasi so wie in der Schaltung im Anhang machen, wobei die 
Zenerdiode dann so zu wählen ist, dass am Emitter <=125V anliegen, oder?

von Thomas B. (thombde)


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Soll das Netzgerät jetzt in Spannung und Strom
einstellbar sein?
Oder reicht eine feste Spannung mit einfacher (fester) Strombegrenzung?
 Soll das Kurzschlussfest sein?

Irgendwie habe ich das noch nicht kapiert.

Wenn man einen größeren Strom benötigt, kann man die Spannungsregler 
auch parallel schalten. Geht aber nur mit Ausgleichswiderständen.
Wenn die Spannung einstellbar sein soll, benötigst Du noch einen OpAmp.
Hört sich aber einfacher an als es ist.
Von Null Volt an braucht man nicht wirklich, macht nur unnötige Arbeit.

Die maximale Eingangsspannung bei einem Spannungsregler macht mir auch 
immer Kopfschmerzen.
Im Datenblatt sieht das immer einfach und hübsch aus, aber praktisch,…na 
ja.

Ich begrenze die Leerlaufspannung hinter dem Elko mit Zenerdioden oder 
Mosfet, oder auch BJT.
(einfache Leistungszenerdiode mit Transistor, was man so in der 
Bastelkiste findet)
Da geht immer viel wärme raus.
Aber in meinem kalten Bastelkeller ist mir das ganz angenehm.

Gruß
Thomas

: Bearbeitet durch User
von Karl D. (electronicsfreak)


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Also es soll primär nur die Spannung eingestellt werden können, eine 
einstellbare Strombegrenzung ist eher optional!

von kjhgfds (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Irgendwie habe ich das noch nicht kapiert.

Mich würde interessieren, was nun der genaue "erlaubte Mindest-
und Maximalspannungsbereich DC" ist, und der benötigte Strom.

Höchstmögliche Leerlauf-Spannungsüberhöhung hat man halt bei
sehr kleinen Trafos. Größere (auch durch Überdimensionierung
erreichbar, klar) sind aus mehreren Gründen spannungshärter u.
auch effizienter (...außer im Leerlauf, I_mag ist ja höher).

Karl D. schrieb:
> Warum genau ist ein Vorregler in so einem Fall nötig/sinnvoll?

Dieser könnte -bei Bedarf- höhere U_ein(max) vertragen als ein
diesbzgl. möglicherweise überforderter integr. Spannungsregler.

Brauchst Du aber keinen, dann brauchst Du halt keinen... :)


Eine weitere Option ist Anpassung via Kleinspannungstrafo(s)
in Sparschaltung - damit könnte man den Bereich (also Leerlauf-
Spitzenspannung bis unterer Rand Spannungsripple bei Vollast,
letzteres ist natürlich auch von der Elko-C abh.) weiter nach
unten oder auch oben verschieben, falls ein Einzel-Trafo nicht
exakt das gewünschte liefert.

Hauptvorteile sind: Auch "nach oben" möglich + die Effizienz.

(Allerdings ist die Effizienz bei Laborversorgungen oft fast
unwichtig - oder landet zumindest weit hinten auf der Liste...
nichtsdestotrotz ist es ein möglicher Vorteil dieser Variante.)


Zuerst allerdings würde ich mich auf sinnvolle Werte festlegen
und gründlich nach Trafo wie auch Regler-Typen recherchieren,
um auf keine Weise mehr unangenehm überrascht werden zu können.

Z.B. ein halbfertiges Projekt und plötzl. Entdeckung von viel
besser passenden Komponenten, die alles viel einfacher gemacht
hätten, ist ein relativ einfach vermeidbares Ärgernis.

von Karl D. (electronicsfreak)


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Vielen Dank nochmal für all die Erklärungen, auch bzgl. Sinn eines 
Vorreglers!
Ich habe mich jetzt für eine Lösung mit einem Kleinspannungstrafo (2 x 
24V sekundär) mit nachgeschaltetem Spannungsvervierfacher sowie 
anschließendem Vorregler entschieden!

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