Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochspannung AC (5kV) mit variabler Frequenz


von Mario (Gast)


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Hallo,

würde gerne eine Hochspannung von ca 5kV (AC-SInus) mit einstellbarer 
Frequenz (kHz-Bereich) erzeugen....


Hat schon jemand Erfahrung in diesem Bereich?

hätte an eine passende NE555-Ansteuerung + Zeilentrafo gedacht....oder 
lieg ich da ganz falsch???

von Thomas S. (thomas_s74)


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Sorry, ich will jetzt nicht irgendwie nerven oder dich davon abhalten 
aber so wie ich das zumindest lese hast Du wenig Erfahrung in dem 
Gebiet, was ja nicht schlimm ist, solange man nicht anfängt an sowas zu 
experimentieren.

Ich bin mal so frech und sag, dass Du dich mal ganz genau wegen der 
Einhaltung der Sicherheit informieren solltest.

Ansonsten finde ich NE555 und nen Zeilentrafo (solange es sich um einen 
alten AC ZT handelt) schonmal gut. Allerdings variiert das 
Tastverhältnis beim ändern der Frequenz und einen Sinus bekommst Du so 
auch schwer hin.

Außerdem hat man aufgrund der Bauaurt eines ZTs einen einbeschränkten 
Frequenzbereich. Besser würde da eine Zündspule ausm Auto gehen.

Von welcher Leistung reden wir denn generell überhaupt? Also Du solltest 
schon sagen was Du willst.

von MaWin (Gast)


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Bei 5kV sind hohe Frequenzen schwer zu erreichen,
weil schon geringste Kapazitäten umgeladen werden
müssen, was zu immensen Strömen und somit immenser
Leistung führt.

Alleine 100pF mit 50kHz um 5kV umzuladen, benötigt
25mA und damit 125 Watt.

Das schafft kein kleiner Zeilentrafo, zumal der
auch nur für eine bestimmte Frequenz ausgelegt ist.

Natürlich kann man im Prinzip an einen ausreichnd
leistungsfähigen Verstärker ausreichndem Frequenzbereichs
(es gibt ja Audioverstärker die bis 100kHz gehen)
einen Trafo von 50V auf 5000V dranbauen, und hat
eine einfache Lösung. Aber den Trafo wird man selber
wickeln müssen, mit irgendwelchem Billigschrott
wird es wohl eher eine saubere Explosion geben.

von Mario (Gast)


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.....das Gebiet Hochspannung ist für mich generell NEU :S

aus reiner Neugier (nicht Todesmüdigkeit) würde es mich interessieren, 
mit welchem Aufwand man die Frequenz nach unten (1kHz<Frequenz<15kHz) 
regeln kann bei einer Belastung von ca. 10mA @ 5kV...

gibt es evtl. Einschränkungen aufgrund der Resonanzfrequenz der 
Zündspule/Trafos usw...?

von MaWin (Gast)


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Geringere Frequenz heisst längere Zeit die die Spannung an der Spule 
anliegt, heisst der Strom steigt höher und der Spulenkern geht in 
Sättigung. Um das zu verhindern, muß die Spannung gesenkt werden.

Ein 25kHz Zeilentrafo, der aus 125V mal eben 12kV gemacht hat,
der darf bei 1kHz nur noch an 5V und wird nur noch 480V produzieren.

Einfachste Grundlagen 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen

von Günther N. (guenti)


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10 mA sind sicherlich mit der Hochspannungswicklung eines  Zeilentrafo 
nicht machbar!Der Anodenstrombedarf einer Bildröhre ist bei grossen 
Bildröhren max.1,25 mA,bei kleineren Bildröhren entsprechend 
niedriger.Die Drahtstärke einer Hochspannungswicklung eines Zeilentrafo 
ist daher entsprechend gering bemessen.

von Klaus D. (kolisson)


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Mario schrieb:
> würde gerne eine Hochspannung von ca 5kV (AC-SInus) mit einstellbarer
> Frequenz (kHz-Bereich) erzeugen....
>
>
> Hat schon jemand Erfahrung in diesem Bereich?
>
> hätte an eine passende NE555-Ansteuerung + Zeilentrafo gedacht....oder
> lieg ich da ganz falsch???

Oh Mario,
auch wenn es den Anschein macht ich bin nicht MAWIN.
allerdings ist so eine Frage in Verbindung mit dem Wort NE555
schon etwas gewagt.

k.

von Jens G. (jensig)


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So sehr gewagt ist das sicherlich nicht, wenn man dem 555 noch eine 
entsprechende Endstufe spendiert. Allerdings hat man es da nicht mit 
einem Sinus zu tun.
Man hat es aber eben mit 50W zu tun, die man aus einem 555 alleine 
natürlich nicht rausholt. Erst recht nicht aus einem Zeilentrafo bei 
1kHz.
Die oben erwähnte Kfz-Zündspule wird natürlich im kHz-Bereich auch nicht 
mehr mitspielen wollen.
da ist wohl eher Selberwickeln angesagt, was bei einem 
Windungsverhältnis von 1:500 schon bißchen Aufwand bedeutet (abgesehen 
von möglichen Isolationsproblemen).

von Janitscharen (Gast)


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Hallo,
und genau zu dieser Endstufe, welche Jens erwähnte, findet man hier 
weitere Infos (runterscrollen):

http://www.richieburnett.co.uk/sstate.html

Die hohe Spannung, welche man auf dieser Seite erzeugt sieht, kommt 
durch Resonanzüberhöhung zustande. Das willst Du eher nicht, allerdings 
sollte das in dem von Dir gewählten Frequenzbereich auch nicht 
passieren. Da ist lediglich die Übersetzung durch die Windungszahlen 
ausschlaggebend. Kopplung möglichst hoch wählen zwischen 
Primär/Sekundär.

von Chris W. (Gast)


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Für die Prüfung von Isolatoren, etc. in der Hochspnnungstechnik 
verwendet man oft Resonanzkreise (Serienschwingkreis) mit hoher Güte.
Vielleicht kommt ja so etwas für dich in Frage, oder musst du die 
Frequenz im Betrieb ändern können?


Viele Grüße

Chris

von Fralla (Gast)


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Man könnte einen Parallelresonanzwandler verwenden.. Bei 
Frequenzänderung den Speisende Spannung ändern. Allerdings keine hoher 
Frequenzstellbereich möglich.
Hab aber auch mal folgendes gemacht: Die Drossel durch 
DC-Vormagnetisierung (Sättigung) in der Induktivität ändern. Die 
AC-Auslenkung des Stromes muss dann im Vergleich zur Sättigung sehr 
gering sein um zu starke Verzerrungen zu vermeiden.

Welcher Bereich soll gestellet werden? 3-6kHz oder 1-50kHz?

von Jens G. (jensig)


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er sprach von (1kHz<Frequenz<15kHz)

von Mario K. (Gast)


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Danke für die rasche Hilfe von euch :))

Ausreichend ist allerding schon 10 bis 15kHz ...

1 bis 15 kHZ wäre natürlich optimal, ist aber wahrscheinlich nur mit 
sehr "großem" Aufwand realisierbar....

Danke nochmals für die hilfreichen Antworten...

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