Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Aufwärts-Ladeschaltung für Kondensator (300V)
Hallo zusammen.
Ich brauchte irgendwas, um einen Elko (max. 330V) mit Hilfe einer 9V-Batterie möglichst voll zu laden. Jetzt habe ich mir einen Schaltplan aus dem Internet geschnappt und diesen anschließend ein bisschen verändert. Geichzeitig wurde noch eine Art Ladeanzeige benötigt (rechter Teil des Bildes). Ist die Schaltung so ok? Und wenn ja: was muss der Widerstand R2 ungefähr für einen Wert haben, damit man etwa auf 300 +-10VDC kommt. Zuvor wurden ja die mit Hilfe des Sperrschwingers erzeugten ca. 2000VAC mit Hilfe des Gleichrichters zu DC umgewandelt.
Also hier ertsmal der Link zum Schaltplan:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=2403
Ok, Danke im Voraus
MfG
V-ROBOT
Hubert.G
20.10.2009, 14:06
In deiner Schaltung kannst du die Spannung nicht regeln oder einstellen. R2 verringert nur den Strom.
Die LEDs werden auch nicht funktionieren.
Wenn jede LED nur 2mA braucht wären das auf der 9V Seite 500mA, Verluste nicht mitgerechnet.
ok dann lassen wir die Ladeanzeige erstmal aus dem Spiel (ist eh das unwichtigste). Nur jetzt mein Problem. Wie krieg ich aus den 2000VAC ca. 300VDC? Deswegen hatte ich R2 vorgesehen:D...
Naja kann mir jemand helfen?
Schonmal danke an Hubert.G;)
Besserwessi
20.10.2009, 19:21
Wenn von 9 V nach 300 V will, sollte man gar nicht erst 2000 V erzeugen, sondern einfach nur 300 V. Man könnte z.B. einen Schaltregler nutzen. Das Spannungverhältnis ginge eventuell auch nuch mit einer einfachen Spule, ohne Transformator.
Das ist so etwa die Schaltung die man in einfachen Blitzgerären findet.
kennt dann vllt. jemand eine schaltung (möglichst ohne ic's), die 9V auf 300V hochregelt? danke im voraus;)
021aet04
21.10.2009, 00:24
Auch wenn du es nicht mit einem IC machen willst habe ich eine einfache Schaltung. Suche einfach nach einem SMPS mit NE555. Zum Einstellen brauchst du 2 Amperemeter damit du den Wirkungsgrad optimal hinbekommst. Ich habe schon eine 230V Lampe zum Glimmen gebracht. Die Spannung betrug ca 40-50VDC.
achso ok schonmal danke. nun habe ich aber nur 1 multimeter. reicht das auch? und könntest du mir evtl. solch einen schaltplan mal zeigen?weil bei google finde ich nur smps's mit anderen bauteilen nicht mit einem ne555. kommt man damit denn auch von 9V auf um die 300V? DANKE
MfG
V-Robot
021aet04
21.10.2009, 10:51
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=49343&highlight=smps+tl494
Das ist ein Thread von mir. Wenn du nicht auf die 300V kommst kannst du die Induktivität wie einen Trafo wickeln (mit Primär und Sekundärwicklung)
nun ja so könnte ich es machen. aber irgendwie will ich auf der anderen seite meinen schaltplan miteinbringen, da ich den Sperrschwinger (von 9VDC auf 2000VAC) ursprünglich als Elektroschocker verwendete und in weiterhin auch als Hochspannungsquelle verwenden will. also brauch ich jetzt einfach nur eine schaltung, die 2000VAC in 300VDC umwandelt. Hat jemand ne Idee? (und jetzt bitte nur zu meinem Problem und nicht etwas mit NE555 undsoweiter)
DANKE
MfG
V-Robot
PS: die Spannung liegt nicht bei ca. 2000V sondern bei ca. 1500V. Die Frequenz beträgt mehrere 100 Hz.
Dein Hochspannungsteil hat ein ganz gravierendes Problem. Es verfügt über praktisch keine Spannungsrückkopplung. Du kannst also keine Endspannung einstellen. Ein Sperrwandler erzeugt erstmal eine theoretisch unendlich hohe ausgangsspannung. Du musst das Tastverhältnis des eingangssignals entsprechend der abgenommenen Leistung anpassen um eine Endspannugn einstellen zu können. Was du tust ist etwas anderes. Du hast ein Sperrschwinger, der das ganze antreibt. Der Schwingt jetz mit seiner nicht näher definierten frequenz vor sich hin. Irgendwann erreichst du die Durchbruchsspannung der Dioden deines gleichrichters. Die Primärspulen verlieren ihren Schenwiederstand, der Schwinger schwingt nicht mehr. Sobald die Spannung sekundärseitig fällt schwingt er wieder an. So ist es jedenfalls meiner meinung nach (kann auch falsch sein). Auf jeden fall wird dir die Sekundärspannung massiv abfallen, sobald leistung abgenommen wird. Du kannst einfach einen Gleichrichter mit 300V Durchbruchsspannung nutzen, so erhälst du 300V die du allerdings nicht belasten kannst da sie sonst zusammenbrechen auf vielleicht 3-4V oder so ^^ Wenn du den Ehrgeiz hast ganz ohne IC auszukommen (naja einen Komparator und Logikgatter brauchst du allerdings schon aber das zählt ja nicht), gibt es da schon eine möglichkeit die allerdings sehr aufwendig wird. Ich hab so ein Netzteil mit microcontroller grade für meine Kondensatorzündung gebaut (auch hier im forum). Das kannst du in analogtechnik nachbauen. Du baust einen Rechteckoszillator. Hinter den kommt ein AND gatter. An den anderen Eingang des AND Gatters ein Komparator, der eine Refferenzspannung (z.B. LEDiode) mit den 300V Über Spannungsteiler vergleicht. Bei unterschreiten schaltet er eine eins aufs AND Gatter beim Überschreiten der 300V eine 0. Hinter das AND Gatter kommt dann direkt ein MOSFET Treiber, dahinter ein MOSFET und der Schaltet die Impulse für die Spule... Wenn du die lösung verbessern willst kannst du noch eine Tastverhältnisregelung einbauen. Das könnte in etwa so aussehen, dass der Oszillator ein Flipflop auf eins setzt. An den Clear eingang kommt dann ein OR-Gatter mit der Spannungsrückkopplung und eine Eingangsstromüberwachunt, die das Flipflop bei erreichen eines bestimmten Stromes zurücksetzt, was meiner meinung eine sehr gute Reglung darstellt. Dazu brauchst du dann aber Opamps und und und ^^ so in etwa funktionieren professionelle Schaltnetzteile prinzipiell auch
ok das klingt mir schon mal einigermaßen einleutchend. doch jetzt habe ich eine weitere methode gefunden:D...
was haltet ihr von DIESEM schaltplan?:
http://www.ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=7&t=2666
wenn der wirklich funktioniert, dann nimm ich den, den der ist was für mich:D.
naja schonmal danke für die vielen bemühungen.
MfG
V-Robot
Hubert.G
22.10.2009, 15:03
Das wird schon funktionieren, aber eine Spannungsregelung ist da auch nicht dabei.
Du schreibst ja selbst 300V +-10V. Da erreichst du nur mit einer Regelung.
Da ist dann aber ein gewisser Aufwand notwendig.
Wenn du einen Elko konstant überlädst, dann musst du damit rechnen, das er dir mit viel Rauch und Gestank um die Ohren fliegt.
Ok. Ich wollte eig. die Ladeschaltung einfach abschalten sobald die mit Hilfe eines Multimeters erfasste Spannung im 330V-Kondensator ca. 300V beträgt. Würde das nicht funktioneren? Und nochwas:
Kann ich die 2 Spulen um den Ringkern auch aus dünner Litze drehen oder muss ich Ku-Lack-Draht verwenden (habe zuvor noch nicht mit Spulen gearbeitet geschweigedenn welche hergestellt).
DANKE
V-Robot
Besserwessi
22.10.2009, 22:25
Man kann auch dünne Litze statt Kupferlackdraht nehmen. Duch die Dickere Isolation hat man aber nicht so viel platz um wirklich viele Windungen drauf zu bekommen. Gerade bei einer hohen Spannung kann das stören, denn da braucht man relativ viel Windungen.
Als Trick kann man mit einer fertigen Induktivität anfangen, und die schon vorhandenen Wicklungen für die hohe Spannung nutzen.
Sich nur auf das Multimeter zu verlassen kann problematisch werden. Je nach Schaltung ist der Elko sehr schnell (z.B. 1 Sekunde) voll, und die DMMs sin doch etwas träge mit der Anzeige. Besser wäre da wirklich ein Begrenzung in Hardware und ggf. etwas mehr Reserve (z.B. 450 V Elko).
021aet04
24.10.2009, 12:10
Warum machst du es so umständlich? Zuerst von ca 9V auf 1,5-2kV und dann auf 300V.
nikolaus10
24.10.2009, 15:19
Nimm ein altes Blitzgeraet, das besitzt auch eine Ladeanzeige.
Aber erst einmal, wofuer willst du so etwas gefaehrliches ueberhaupt bauen ?
(300Volt am Elko sind toetlich)
So, zuerst mal: Ich habe mir jetzt eine Boost-Converter-Schaltung (siehe Bild) gebaut, die mir mit Hilfe des IRF630 Spannungssignale von ca. 125V liefert.
Jetzt meine Frage: Meint ihr, dass ich eine höhere Spannung erhalte, wenn ich den IRF630 durch den IRF740 ersetze? Dann wäre es eig. perfekt für meine Zwecke.
Und was ich bauen will? --> eine Coilgun oder auch Gaussgewehr.
Dabei wird ein Kondensator aufgeladen, der dann durch eine Spule entladen wird. So entsteht ein elektromagnetisches Feld, das ein magnetisierbares Geschoss antreibt.
Ok, ich weis, dass das SEHR gefährlich ist und das Elkos eigentlich die gefährlichsten Bauteile sind, doch ich kenne mich eigentlich mit den Schutzvorrichtungen (Handschuhe,Gehörschutz,...) aus und arbeite ausschließlich bei einem Bekannten in der Werkstatt, der vor einigen Jahren noch Physiklehrer war.
DANKE schonmal für die viele Hilfe.
MfG
V-Robot
Hallo v-robot,
eine Coilgun mit einer 9V Batterie betreiben? Hat Dein Physiklehrer mal ausgerechnet wieviel Energie benötigt wird? Ausserdem benötigt man mehr als einen Magnet, eine ganze Casade. Und diese Magneten müssen noch zeitlich präzise gesteuert werden.
Gruss Klaus.
Zu deiner Frage mit der Höheren Spannung ganz einfache Antwort:
solange der Transistor nicht relativ warm wird nein :)
125V Höhren sich jetzt für mich bei so einer Schaltung nicht nach besonders viel an. Welche Diode benutzt du? Geguckt ob die Durchbruchsspannung hoch genug ist? Ist die Diode schnell genug? Hört sich für mich nach so einem Problem an... Shottky dioden sind für solche Verwendungszwecke genau wie normale Dioden vollkommen ungeeignet :) bzw. du musst relativ viele Shottky Dioden in reihe schalten, wie man das manchmal bei alten Röhrenfernsehern sieht
KlaRaw --> Es gibt doch im Internet jede Menge Bilder/Videos von portablen Coilguns, die mit 9V betrieben werden. Und das mit dem zeitlich steuern ist für mich auch uninteressant, da ich eine SINGLESTAGE bauen (nur eine Spule).
mwoidt --> Als Diode benutze ich eine n4007. Welche Diode würde deiner Meinung nach besser funktionieren?
Schonmal DANKE an euch beide;)
PS: MEIN PROBLEM IST EINFACH NUR, DASS ICH EINE MÖGLICHKEIT BRAUCHE, MIT HILFE EINER 9V-BATTERIE EINE KONDENSATORBANK (2350µF bei max. 450V) AUFZULADEN.
1n4007 wird nicht gut funktionieren denke ich, da sie eigentlich für 50Hz gleichrichter gedacht ist, deine Schaltung aber mit undefinierbarer aber auf jeden fall höherer frequenz arbeitet. Alles was man beispielsweise bei conrad oder reichelt unter der Bezeichnung fast recovery diode findet und was eine genügent hoche durchbruchsspannung hat ist geeignet. Wenn du ne einfache möglichkeit suchst schließ halt nen 1:2 Travo an die Steckdose an bau einen Gleichrichter hinter und gut is. ansonsten kann ich dir nur empfehlen, dir mal ein bisschen über boost converter oder sperrwandler durchzulesen das hilft bei solchen vorhaben ungemein :) Sonst bau halt so einen bescheuerten schalregler ic ein. Die kosten 1,30€ und du hast deine ganzen Probleme nicht mehr. Ich halte das ganze Konzept alles ohne ic machen eher für weniger durchdacht ähnlich dem plan eine coilgun aus einer Spule ohne irgendeine Art von Regelung aufzubauen, sowie überhaupt sowas zu bauen, aber ich würde mal sagen, da kannst du wenigstens den gehörschutz weglassen weil ich kann mir nicht vorstellen das man mit nem normalen kondensator und 300V so richtig weit schießen kann... Du solltest dir spaßeshalber mal ausrechnen, wie stark du ein Projektil rein theoretisch bei 100% Wirkungsgrad beschleunigen kannst aber ich sag dir mal gleich das das nicht doll wird.... Bau dir lieber pfeil und bogen da kommst du weiter :)
Achso noch ganz wichtig ist (wenn dir dein gesicht heilig ist), dass die Durchbruchspannung der diode geringer als die maximalspannung des Kondensators ist... wenn sie das nicht ist dann wirst du sicherlich sehr schnell rausfinden warum ich das so sage. Über sie schaltung die du da aufgetrieben hast will ich dir noch eine sache sagen die dir offensichtlich nicht klar ist... Deine eigene Schaltung hatte einen Speichertrafo (bzw. du hast vermutlich nen normalen Trafo genommen). Diese schaltung nutzt eine Speicherdrossel. Sollte die Durchbruchsspannung die Diodendurchbruchsspannung überschreiten, dann liegt die volle Spannung am Transistor an, was der i.d.r. nicht so gut findet wenn die hoch ist. Zusätzlich kann dir der Transistor sterben, weil es sehr hohe spannungsspitzen durch den hohen dutycicle geben wird (wenn 90% überhaupt stimmt. Jetzt nochmal ein Rechenbeispiel was man immer anstellen sollte...
Ersteinmal sagt der autor 70% Effektivität. Das glaub ich nicht.
er sagt 100J durchsatz in 4sec das ist bei mir eine Leistung von 25Watt...
Erstmal für 25 Watt müssten bei 12 V Eingangsspannung 2Ampere sein... bei nem Wirkungsgrad von 100%. Selbst wenn wir die 75% glauben sind es 3 Ampere... Jetzt drei Posts weiter siehst du den aufbau auf nem Steckbrett. Jetzt empfehle ich dir steck mal ein paar leitungen in ein Steckbrenn und lass 3A durchfließen und gucke was so passiert...
Soweit ich weiß, haben igbts große Schaltverluste beim Abschalten... und dann bei den hohen Strömen... Ich dachte immer die werden nur für hohe Spannungen eingesetzt (was 15V Ja mal nicht sind). Aber mach mal. Würde mich mal interessieren ob das alles so hinhaut... Achja bei 75% Wirkungsgrad und 25W eff. heißt das ja das du ca. 8W verlust hast... Das wird warm :) grade bei Bauteilen mit kleinen gehäusen.
Achja und er sagt das schweingt mit 4khz... jetzt willst du 25Watt übertragen... Mein Netzteil nutzt 25kHz was bei mit 6mal so viel ist... Und soll 25Watt leisten was es nicht tun wird und wenn ich drann denke was ich dafür für ne Spule mit speziallem Kern hinstellen musste und er da ne olle Drossel mit Stabkern angeblich benutzen kann... das glaub ich irgendie nicht :)
Hallo zusammen...
Ich bedanke mich schon einmal recht herzlich bei euch allen, auch wenn ich immer noch keinen genauen Plan habe, welche Ladeschaltung ich für das Laden meiner 450V-2350µF-Kondensatorbank mit Hilfe einer 9V-Batterie nehmen soll.
Aber ich habe wieder mal eine Idee:
Nämlich nochmal zu der Elektroschocker-Schaltung (siehe Bild), die ca. 1500V Wechselspannung zur Verfügung stellt.
Könnte ich nicht einfach den Transformator (von 230V auf 2 x 9V) durch einen mit 2 x 3V ersetzen und anschließend gleichrichten?
Dann müsste es doch schon viel weniger Spannug sein oder? Also mit ner Verhältnisgleichung komm ich auf 500V aber das kann man so nicht rechnen oder? Was sagt ihr? Oder muss ich einfach mal testen?
Schonmal danke an alle!!!
MfG
V-Robot
Also ich erklär dir das mal mit dem Sperrwamdler in ein paar Sätzen.
:)
Ein Sperrwandler funktioniert etwas anders als ein Trafo. Der dort verbaute Trafo ist kein Trafo, sondern eine Speicherdrossel mit mehreren Spulen. Der unterschied ist, bei einem Trafo schwingen eingangs und Ausgangsspannung im Gleichtakt (bzw. exakter gegentakt), das heißt der Trafo überträgt nur die Energie, speicehrt sie aber nicht zwischen. Der "Speichertrafo" beim Sperrwandler ist anders. Du leitest Rechteckimpuls rein, Energie des Pulses wird gespeichert, dann in beim ausschalten in Sekundärwicklung übertragen. Da Rechteckflanken im Optimalfall unendlich Steil -> Unendlich hohe Spannungspulse die unendlich kurz sind theoretisch. In der Praxis wird durch den Innenwiederstand der Spule und den realen Rechteckimpuls die Spannung begrenzt und der Impuls ist entsprechend länger
Begrenzt dadurch, dass die Leistung des ganzen durch Pulslänge und Frequenz begrenzt ist. Mehr Energie als in den 15k Pulsen pro sekunde war kann auf der anderen Seite nicht rauskommen logisch. Du musst verstehen, dass bei gleichbleibenden Pulsen nicht die Ausgangsspannung konstant wird sondern der Ausgangsstrom und der wird den Kondensator immer weiter laden.
Der rechteckimpuls wird normalerweise von einem IC erzeugt. Der misst die Sekundärseitige Spannung und schaltet bei erreichen der Spannung ab. (bzw. regelt etwas geschikter aber naja)
Das verändern des Trafos verändert die Ausgangsspannung theoretisch nicht. Deine Anpassung ist auf jeden fall trotzdem Sinvoll (solange der original Trafo gut ausgelegt war, was ich aber bezweifle), da dadurch der Wirkungsgrad nicht verschlechtert wird.
Die Spannung kannst du auf zwei arten begrenzen. Die einfache wäre die Durchgangsspannugn der Diode auf der Hochspannungsseite so zu wählen, dass sie deiner Endspannung entspricht. Die überschüssige Ladung des Kondensators wird dann über die Sekundärwicklung kurzgeschlossen, was bei deiner Schaltung aber nichts macht, da sie dadurch auch aufhören sollte weitere Rechteckimpulse zu erzeugen.
Deine Schaltung hat aber auch eine Spannungsrückkopplung die du verändern kannst um ein besseres ergebnis als oben beschrieben zu erhalten. Eine sehr interessante Eigenschaft dieser Wandler ist, das sie durch mehrere Sekundärspulen auch verschiedene Spannungen erzeugen kann. Das Verhältnis dieser Spannungen zueinander ist in der Tat wieder vom Windungsverhältnis der Sekundärwicklungen untereinander abhängig. Das heißt regelst du eine Sekundärspannung regelst du alle :) Deine Schaltung hat zwei sekundärwicjlungen. Einmal eine Große für die Hochspannung, einmsl eine kleine für die Impulserzeugung. Diese lässt prinzipiell einen MOSFET o.ä. Spannungsgesteuertes Bauteil schwingen. Diese Bauteile lassen sich leicht zum Schwingen anregen. Da die Spule, die sie zum Schwingen anregt mit im Speichertrafo ist gibt es in ihr auch die Spannungsimpulse der Primärseite und aus oben beschriebenen Grund zweitlich versetzt. Diese werden wieder auf den Transistor geschaltet und regen ihn zum schwingen an. So ähnlich wie eine Kippstufe :)
Im endeffekt wenn du überhaupt was sinnvolles machen kannst, ist es die Windungszahl der Rückkopplungsspule zu verändern. Meiner meinung nach müssten mehr drauf aber da bin ich mir nicht sicher, da ich die Schaltung nicht ins letzte Detail verstehe. Das kannst du machen, in dem du ein ausgangsbeinchen der Rückkopplungsspule nimst (die am Gate des Transistors) und einfach mal mit Kupferlackdraht ein paar zusätzliche Windungen um den Trafo machst und guckst was passiert. Du kannst auch den Widerstand modifizieren, da könnte was passieren, wird aber glaub ich eher nicht. Oder zum Transistor parallel kleine Transistoren anlöten. quasi eine ander Gatekapazität simulieren. Wenn du sie zu groß machst schaltet er allerdings nicht mehr richtig und wird heiß also langsam angehen. nen kleinen Trimmer zum quarzziehen oder so das hätte meiner meinung nach am meißten erfolg
Wieso muss das bloß alles immer so schwer sein?:D....aber trotzdem schon einmal danke an dich...hast dir mühe gegebn mir alles zu erklären...die anderen natürlich auch...im internet habe ich jetzt gesehen, dass mehrere ihr HV-elkos auch mit ner kaskade laden...ist das den was für meine 9V-batterie?
und wenn ja wie komm ich von den 9VDC erstmal auf die benötigte Wechselspannung? Den rest könnt ich selber... weiß nur nicht wie man auf wechselspannung kommt...gibt es genau wie gleichrichter auch wechselrichter als bauteil? also nicht die fürs auto die aus 12VDC 230VAC mahcne sondern nur die umwandlung in ac. naja meint ihr das wär ne möglichkeit?
DANKE
V-Robot
Generell gibs das, gibs aber unter garantie nicht ohne ic
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