quick n' dirty Capacitor Charger

**amrosik** · 31.10.2014, 20:23

Hallo ihr juten,

ich bitte euch, mir einige Fragen zu klären, zum Thema: Schnelles Aufladen von Kondensatoren. Es geht darum, schnell pulsen zu können.
Werden für das Aufladen üblicherweise Sperrwandler eingesetzt?

Wieso nimmt man nicht einfach ein Hochspannungsnetzteil, und legt am Kondensator eine Überspannung an, und schaltet rechtzeitig ab? Ist das im Prinzip das gleiche wie der Sperrwandler?

**White_Fox** · 31.10.2014, 20:39

Wozu willst du denn einen Kondensator so kompliziert aufladen?

Einen Kondensator kann man auf vielerlei Weise laden.

**amrosik** · 31.10.2014, 21:12

Ne, ich dachte nur es gäbe DIE ultimative Methode, Kondensatoren schleunigst voll zu kriegen. Wie wird das z.B. bei Pulslasern gemacht?
Es ist noch wichtig zu sagen, dass die Entladung über eine Spule erfolgt (um mechanische Stöße von etwa 2J zu erzeugen), sodass die Entladezeit durch die Induktivität verlängert wird, je nachdem wie gedämpft das System ist.
Es soll möglich sein, eine Folge von solchen Stößen mit Zeitabständen von 100ms hinzukriegen.
Ist das mit einer Kondensatorbank möglich, die mehrere Kondensatoren unabhängig voneinander lädt, und einzelne Kondensatoren bei Bedarf einzeln entlädt, und für den nächstens Stoß zum nächsten geladenen Kondensator switcht, während die anderen geladen werden? Ich bin mir aber nicht sicher, ob das viel hilft,die Stoßrate zu erhöhen, da die Kondensatoren so oder so irgendwie aufgeladen werden müssen. Aber diese Methode schafft zumindest einen Puffer.

**PICture** · 31.10.2014, 22:22

Hallo!

Wie schnell ein Kondensator bis bestimmte Spannung aufgeladen wird hängt nur vom Ladestrom ab.

**amrosik** · 31.10.2014, 22:28

Wie schnell ein Kondensator bis bestimmte Spannung aufgeladen wird hängt nur vom Ladestrom ab.

, der von der Ladespannung angetrieben wird, oder nicht? Wird das Netzteil keine hohe Ladespannung liefern, wenn es mit einem Kondensator kurzgeschlossen wird?

**White_Fox** · 31.10.2014, 22:34

Nun, wenn du mit Spannungen von 30V leben kannst , würde ich jedem Kondensator einen LM317 als Konstantstromquelle spendieren. Das wäre schnell und schmutzig.

Für höhere Spannungen käme ein Hochsetzsteller in Frage, aber da wirds ein wenig komplizierter.

Sperrwandler haben die Aufgabe, Energie zu übertragen (DC-DC-Wandler), dass da ein Kondensator aufgeladen wird ist bloß ein Nebeneffekt bzw. mittel zum Zweck, um eine einigermaßen glatte Ausgangsspannung hinzukriegen. Hochsetzsteller wäre ein Stichwort, unter dem du dich schlau googlen kannst. Da hast du allerdigns keine Potenzialtrennung, falls du eine benötigst. Je nach Kapazität, Ladespannung und Zeit in der der Kondensator geladen sein soll kann die Spule dann alledings schon etwas größer ausfallen. 100ms sollten aber ganz gut gehen.

Zitat von amrosik

, der von der Ladespannung angetrieben wird, oder nicht? Wird das Netzteil keine hohe Ladespannung liefern, wenn es mit einem Kondensator kurzgeschlossen wird?

Naja...nicht unbedingt. Verabschiede dich mal von dem Gedanken dass alles, wo Strom rauskommt, eine Spannungsquelle ist. Es ist zwar richtig, dass bei einem Stromfluß in der Regel auch irgendwo ein Spannungspotenzial im Spiel ist, es ist allerdings hilfreich, bestimmte elektrische Energiequellen als STROMquellen zu betrachten. Eine Stromquelle liefert einen konstanten Strom, und die Spannugn stellt sich ein.

Um mal bei den Schaltreglern zu bleiben: Wenn du eine Induktivität abschaltest verhält sich diese wie eine Stromquelle. Sie versucht dann, den gleichen Strom, der eben noch floß, aufrecht zu erhalten. Die bekannte Spannugnsspitze resultiert daraus, dass die Spule den Strom durch einen offenen Schalter treiben muß. Kann der Strom jedoch über einen Umweg (z.B. eine Diode) weiterfließen, so gibt es diese Spannugnsspitze nicht.

Dieser Effekt wird im Sperrwandler (und im Gegentaktflußwandler und anderen) ausgenutzt. Da wird die Spule mit einem Strom geladen, und dann so entladen, dass sie mit ihrem Strom den Kondensator lädt. Und das kann die Spule dann unter Umständen auch noch unter sehr hohen Spannungen tun.

**Peter(TOO)** · 01.11.2014, 01:35

@amrosik,

Wie schnell sich ein Kondensator theoretisch aufladen lässt, hangt zuerst einmal vom Kondensator ab.
Ein Kondensator hat Anschlüss und damit haben diese Anschlüsse auch einen Widerstand.
Durch die Bauart, hat die Zuleitung (gewickelter Kondensator) auch noch eine Induktivität.
Dies ergibt einen maximalen Pulsstrom, welcher im Datenblatt steht. Wird dieser deutlich überschritten, kann es die Zuleitungen wegbrennen.
Bei grösseren Kapazitäten kann ein Kurzschluss des geladenen Elkos zum durchbrennen der Anschlüsse führen.

Dies ist der Grund wieso es spezielle Blitzelkos gibt. Diese sind für extrem hohe Ströme ausgelegt. Heute unterscheiden sich Blitzelkos noch hauptsächlich durch die Spannungsfestigkeit von den Normalen, Früher, zur Zeit der Röhrentechnik, waren Elkos mit 400V üblich. Heute findet man Elkos mit 400V im Zwischenkreis von Schaltnetzteilen wieder.

Die kürzeste Ladezeit bekommt man, wenn man mit dem maximalen Strom lädt, schneller geht nicht.

MfG Peter(TOO)