600V Offset für 2kV Wechselspannung erzeugen

[schoegges]

Hallo,
ich versuche für ein physikalisches Praktikum einen Versuch aufzubauen und habe folgendes Problem:
Ich habe 3 Wechselspannungen mit einer Phasenbeziehung von 120° ca. 50Hz und einer Spannung von ca. 2kV. Strom muss keiner fließen (keine Last) es geht lediglich um das erzeugen von elektrischen Feldern zwischen 6 Scheiben

(Die Werte sind mit "ca." angegeben, da man im besten Fall Frequenz und Spannung schrittweise erhöhen soll, für den Anfang jedoch würde mir genügen das vorliegende Problem für eine fixe Situation zu lösen)

Auf eine der 3 Spannungen soll nun ein 600V Offset gegeben werden, soll heissen die Spannung oszilliert nicht mehr um Null sondern eben um eine Gleichspannung von 600V.

Da ich Physiker bin habe ich leider keinerlei Ahnung ob und vorallem wie sich so etwas realisieren bzw beschalten lässt.

Die Wechselspannung ist gegeben, alles andere wie beispielsweise Netzgerät für die 600V muss gekauft werden, jedoch was für eins?

Also zusammenfassend:
Offset von 600V erzeugen:
- Wie?
- Welche Geräte?

Mit freundlichem Gruß

Schoegges

[robocat]

Vielleicht ein Schnellschuss, aber mit 2 Widerständen und einem Kondensator sieht das in LTSpice schon halbwegs so aus wie gewünscht:

Da die Quelle nicht belastbar sein muss, könnte man eine Wechselspannung mit einer Villard-Kaskade (glaube so hiess die?) solange verdoppeln, bis man auf die 600V DC kommt (die Schaltung erzeugt Gleichspannung). Zum genauen Einstellen der 600V könnte man Zener-Dioden verwenden (3x 200V in Reihe gegen Masse).

Grüße von der Katze

Edit:
Für meine Geigerzähler habe ich benötigte 500V mal so erzeugt:

[White_Fox]

Wenn du nur ein Feld erzeugen willst würde ich auch zu einer Villard-Kaskade greifen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Villard-Kaskade
mit sowas hat man früher die hohen Röhrenspannungen erzeugt.
Und die eine Seite der Kaskade dann mit deiner Wechselstromversorgung verbinden.

Beachte, dass du Bauteile nicht an ihre maximalen Grenzen bringst, sondern genug Sicherheitsspielraum lässt.
Wenn du z.B. 320V sperren willst würde ich eine Diode nehmen, die 600V sperren kann.

Ich werd mal rasch was zusammenzimmern.....

[White_Fox]

So...da wäre die Schaltung. Wenn du einen Trenntrafo anschliesst, kannst du die Gleichspannung schön einstellen. Da sind auch weit mehr als nur 600V drin, wenn du die Schaltung gleich mit 230V speist. Mit mehr als 230V würde ich die Kondensatoren aber nicht belasten...auch wenn sie für 450V ausgelegt sind.
Anhang 24495

So siehts dann in der Simulation aus:
Anhang 24496


Die Teile solltest du nehmen können:
Diode
Kondensator

Für den Trafo nimmst du irgendeinen Stelltrafo, mit dem du zwischen 0-230V rumschalten kannst.

[dj_cyborg]

Hallo,

@robocat

Hast evtl. mal noch paar angaben zu dem TR1?

Danke

mfG
Mario

[PICture]

Hallo!

Ich habe die Schaltung fürs Addieren von (AC) Wechsel- und Gleichspannung (DC) skizziert. Der Wert von C ist von Frequenz der AC Spannung abhängig und er muss min. AC + DC Spitzenspannung (also um 2,6 kVs ?) aushalten. Der Widerstand mit genügender Verlustleistung und Spannungsfestigkeit wie C darf ziemlich groß sein und der DC Offset sollte angeblich nicht mit dem AC "schaukeln".

Zum Rechnen: die Frequenz F = 1 / 10 * pi * R * C für 1% Amplitudengenauigkeit von AC Spannung auf der Platte.

Übrigens, in der Schaltung von White_Fox (600V_Offset.jpg) müssen beide Trafos zwischen primärer und sekundärer Wicklung eine Isolation von min. 2,6 kV haben.

                          |
                          |
                C         |
                          |
                ||        |
            +---||---+---+| P
    AC      |   ||   |    |
         ? / \      .-.   |
  2 kVs   ( ~ )     | |   |
           \ /    R | |   |
            |       '-'   |
           ===       |
           GND  DC  / \
                   ( = )
              600V  \_/
                     |
                    ===
                    GND

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