Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik thyristor problem


von nix k. (nixkoenner)


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hallo,
habe ein kleines Problemchen. Ich will schlagartig einige 550V 
kondensatoren (jeweils 2 in reihe und das dann mehrfach parallel) 
Kondensatoren entladen. Das Problem dabei ist, das ich einen möglichst 
geringen Widerstand dabei brauche. Wollte zuerst mosfet's nehmen, die 
haben jedoch bei der Spannung einen recht hohen widerstand. will daher 
nun thyristoren verwenden. folgendes problem stellt sich. es sind ca. 
1.1kV und daher wollte ich 2 thyristoren in reihe schalten. das blöde 
ist  nur, das ich jetzt zwar die gate's mit spannung versorgen kann, 
aber kein strom   fliesst, da ja noch keiner der beiden durchgeschaltet 
ist und dementsprechen kein strom fliessen kann. wollte schon wieder 
zurück zu mosfet's aber da ist das problem ja nun ein ähnliches. gibt es 
da unter umständen eine simple kleine schaltung ala bootstrap? habe 
schon mit einem kondensator parallel zu einem thyristor experimentiert 
aber aus einem mir noch nicht ersichtlichem grund hat das auch nicht 
funktioniert

von password12345 (Gast)


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kondensatoren niedrohmig zu entladen bei so hohen spannungen ist eine 
blöde idee. in 99% aller fälle werden deine transistoren platzen.

von Stefan K. (stkl)


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Möchtest du die Kondensatoren sprengen, irgendwas damit schweißen oder 
eine Railgun bauen? Alles irgenwie blöde Ideen.

2 Thyristoren in Reihe wird nichs geben. Warum einen Kondensator 
parallel ist mir auch ein Rätsel, aber nungut. Es gibt MOSFETS (z.B. 
PowerMesh Reihe) die bis >1kV bei R_DS < 1Ohm liegen...

Aber ich hoffe dir ist klar, dass das im Kurzschlussfall 1kA Strom 
macht? Da hört jeder FET und auch Thyristor auf. Da ist wohl eher das 
Problem. Luftschalter/Leistungstrenner wäre eher das Mittel der Wahl und 
vielleicht Sicherheitsglas um die Schaltung und ein Feueröscher...

von Vn N. (wefwef_s)


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Stefan K. schrieb:
> Aber ich hoffe dir ist klar, dass das im Kurzschlussfall 1kA Strom
> macht?

Wohl eher weniger, die Induktivität des Aufbaus wird einen gewaltigen 
Strich durch die Rechnung machen.

Stefan K. schrieb:
> Da hört jeder FET und auch Thyristor auf.

Blödsinn.Es gibt eine Welt jenseis von TO220.

von Bernd K. (bmk)


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Da nimmt man besser einen IGBT:

http://www.microsemi.com/en/sites/default/files/datasheets/APTGT600U170D4G-Rev2.pdf

dann klappts auch mit Puls-Strömen bis 1,2 kA

Muss man nur das Sparschwein schlachten: schlappe 215 EUR bei Digikey

von Bernd K. (bmk)


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Na gut, mit einem passenden Thyristor geht es auch:

http://www.digikey.de/product-detail/de/ST230C16C0/ST230C16C0-ND/359170

Puls-Strom 5,7kA und nur 67,75 EUR

von Vn N. (wefwef_s)


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Von über einem kA dürfte der TS wohl nur träumen können. Dicke 
Thyristoren gibt es btw bereits wesentlich günstiger, der VS-50RIA120 
kostet nicht mal 20€ bei Farnell, wem die 1,2kV nicht reichen, bieten 
sich noch alternativen an. Man muss ja keine Kanonen auf Spatzen werfen.

von nix k. (nixkoenner)


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also die kondensatoren speisen eine spule. daher werden sie nicht 
"komplett" kurzgeschlossen.
was die thyristoren angeht ist mir bis jetzt noch keiner geplatzt.
wenn ich nur einen nehme und die nicht in reihe schalte ist das kein 
problem, solange ich die kondis nur bist 700V auflade und den einen 
thyristor dann zünde. aber bei 750V knallt der dann halt von alleine 
durch... wobei dabei aber auch noch keiner gestorben ist.

das mit dem 1kA ist schon mal ein guter anfang. lieber wären mir 10ka... 
denke aber nicht, dass das ich mit meinen 10000uF und der induktivität 
dahin komme.
das es keine gute idee ist ist ja gerade der sinn der sache.
würde ich punktschweissen wollen würde ich 35V kondis...


der kondensator parallel zu dem einen thyristor soll bewirken, das ein 
"zündstrom" über den einen thyristor fliessen kann und dementsprechen 
dann auch der 2te durchschalten kann. war nur eine schnelle idee, die ja 
wie auch geschrieben nicht funktioniert hat... aus einem grund, der mir 
bis jetzt noch nicht klar ist.

das mit den powermesh mosfet's hört sich sehr sehr gut an. hab dann zwar 
immernoch höhere verluste als an den thyristoren, mal schauen. leider 
traue ich mich nicht mein oszi dranzuklemmen und mal nachzumessen wie 
dramatisch sich die ströme dadurch ändern bzw, was denn überhaupt für 
ströme fliessen. werde morgen mal auf den markt gehen und mir welche von 
den powermesh besorgen.
da das ganz ein spass projekt ist will ich aber eigentlich billigste 
wald und wiesen thyristoren verwenden.



WIE KANN ICH THYRISTOREN IN REIHE SCHALTEN???

von Falk B. (falk)


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@  nix könner (nixkoenner)

>also die kondensatoren speisen eine spule. daher werden sie nicht
>"komplett" kurzgeschlossen.

Die üblichen Railgun, Coin shrinker etc. Experimente.

>was die thyristoren angeht ist mir bis jetzt noch keiner geplatzt.

Die sind auch mit eine der robustesten Bauteile, die es gibt, bezogen 
auf Größe und Preis.

>wenn ich nur einen nehme und die nicht in reihe schalte ist das kein
>problem, solange ich die kondis nur bist 700V auflade und den einen
>thyristor dann zünde. aber bei 750V knallt der dann halt von alleine
>durch... wobei dabei aber auch noch keiner gestorben ist.

Naja, Glück. Überkopfzünden ist nicht die feine englische Art.

>das mit dem 1kA ist schon mal ein guter anfang. lieber wären mir 10ka...
>denke aber nicht, dass das ich mit meinen 10000uF und der induktivität
>dahin komme.

;-) Ne. Und schon gar nicht bei 1kV, da brauchst du einen SEHR gr0ßen, 
SEHR niederohmigen, SEHR niederinduktiven Kondensator. So Format 
Mülleimer, 10kg++. Steht bei uns im Labor. Damt erreicht man 10kA, wenn 
man will.

>der kondensator parallel zu dem einen thyristor soll bewirken, das ein
>"zündstrom" über den einen thyristor fliessen kann und dementsprechen
>dann auch der 2te durchschalten kann.

Brauch man nicht.

>das mit den powermesh mosfet's hört sich sehr sehr gut an. hab dann zwar
>immernoch höhere verluste als an den thyristoren,

Eben.

> mal schauen. leider
>traue ich mich nicht mein oszi dranzuklemmen und mal nachzumessen wie
>dramatisch sich die ströme dadurch ändern bzw, was denn überhaupt für
>ströme fliessen.

1kA ist auch nicht mehr ganz so leicht zu messen. Da braucht man fast 
schon einen Koaxialshunt.

> werde morgen mal auf den markt gehen und mir welche von
>den powermesh besorgen.

Besorg dir lieber den passenden Thyristor. Ich empfehle CS60 von IXYs, 
1,6kV Sperrspannung, 1,5kA Pulsstrom. Die rocken! Kostenpunkt um die 5 
Euro. Wo man die aber als Bastler kriegt, weiß ich nicht.

>da das ganz ein spass projekt ist will ich aber eigentlich billigste
>wald und wiesen thyristoren verwenden.

Naja, weiß nicht wieviel die so vertragen, um die 200A hab ich da im 
Hinterkopf. Hmmm, nicht so dolle.

>WIE KANN ICH THYRISTOREN IN REIHE SCHALTEN???

Einfach in Reihe schalten. Die Zündung der "oberen" erfolgt galvansich 
getrent per Zündübertrager, praktisch ein kleiner Pulstrafo. Kann man 
leicht selber bauen. Man nehmen einen Ringkern mit hoher Permeabilität 
und wickle je 20 Windungen rauf. Fertig ist der Pulstrafo.
Dasmit sich die Sperrspannung symetrisch aufteilt, muss man ggf. 
Widerstände parallel schalten. Pi mal Daumen soviel, dass die Leckströme 
um Faktor 2-3 überschritten werden. 0,1-1mA ist ein brauchbarer Wert.

von Vn N. (wefwef_s)


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Falk Brunner schrieb:
> Kostenpunkt um die 5
> Euro. Wo man die aber als Bastler kriegt, weiß ich nicht.

Conrad hat sie, allerdings in Gold aufgewogen.

von nix k. (nixkoenner)


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@ frank

besten dank!!!  hätte ich auch mal selber drauf kommen können mit dem 
impulstrafo...  was die cs60 angeht hab ich heute einen händler nach dem 
anderem abgeklappert, aber die hatten wenn, dann nur die großen steine 
und die waren mir dann doch deutlich zu teuer.
werde dann weiter bei meinen bt152 (jetzt in reihe) bleiben und die 
austauschen, wenn ich es geschafft hab die zum platzen zu kriegen

von Harald W. (wilhelms)


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nix könner schrieb:

> WIE KANN ICH THYRISTOREN IN REIHE SCHALTEN???

Da Du ja eher geringe Spannungen schalten willst, würde ich mir
einen passenden Thyristor für die Spannung suchen. M.W. gibts
Thyristoren bis 5kV. Wenn Du unbedingt in Reihe schalten willst
(Die Leute bei der HGÜ kommen da wohl nicht drumherum), solltest
Du beide Thyristoren gemeinsam über zwei Zündtrafos zünden.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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@  Harald Wilhelms (wilhelms)

>Da Du ja eher geringe Spannungen schalten willst,

Für Schüler bzw. Bastler sind 1kV schon nicht mehr so gering.

> würde ich mir
>einen passenden Thyristor für die Spannung suchen. M.W. gibts
>Thyristoren bis 5kV.

Die sind preislich deutlich über dem Budget.

von Falk B. (falk)


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@  nix könner (nixkoenner)

>impulstrafo...  was die cs60 angeht hab ich heute einen händler nach dem
>anderem abgeklappert, aber die hatten wenn, dann nur die großen steine
>und die waren mir dann doch deutlich zu teuer.

Wieviel ist dir ein passender Thyristor wert? 1 Euro? 5 Euro?

>werde dann weiter bei meinen bt152 (jetzt in reihe) bleiben und die
>austauschen, wenn ich es geschafft hab die zum platzen zu kriegen

Die verkraften 200A. Naja, besser als nix. Aber weit weg von 1kA. Was 
für Kondensatoren hast du eigentlich? Ohne GUTE Folienkondensatoren wird 
das sowieso nichts.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ich würde an deiner Stelle auf jeden Fall versuchen, mit einem Thyristor 
auszukommen, zumindest, wenn die in der benötigten Spannung noch 
handelsüblich sind. Irgendwann ist selbstverständlich Schluss, dann 
gehts nicht mehr ohne Reihenschaltung - davon biste aber noch weit 
entfernt.
http://www.digikey.de/product-detail/de/CLA50E1200HB/CLA50E1200HB-ND/1994838
Damit biste auch erstmal ganz gut bedient, 5€, bei der nächsten 
Sammelbestellung mit dranhängen.

von nix k. (nixkoenner)


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@falk

geld...  nen passender thyristor wäre mir bei einer sinnigen anwendung 
schon was wert. aber die bricks die ich heute überall angeboten bekommen 
hab haben alle 30€ + X gekostet... geht dabei nichtmal so sehr um das 
geld. will aber prinzipiell für so eine spassbastelei, die mir keinerlei 
finanziellen nutzen oder sonst irgendeinen nutzen bringt das geld 
ausgeben zumal ich die bt152 zuhauf zuhause rumliegen hab. und 
impulstrafo's hab ich auch noch 3 stk rumfliegen.
und da ich selbst an die 1kA auch nicht glaube und mir die thyristoren 
noch nicht um die ohren gefolgen sind werd ich das so weiterverfolgen. 
ausserdem lernt man bei solchen problemstellungen ja auch immer was 
dazu. daher gehe ich mal lieber den unsinnigen komplizierten weg, der 
mich im endeffekt wahrscheinlich auch noch mehr kosten wird.

was die kondensatoren angeht habe ich ein fotostudio geplündert und 4 
von den richtig dicken blitzlampen ausgeschlachtet. die kondensatoren 
sollten von daher wohl ganz ordentliche impulse liefern. habe aber bis 
jetzt noch keinerlei experimente gemacht was die windungen der spule 
angeht. benutze derzeit wie ich denke viel zu viele windungen(ca 100) 
bei viel zu kleinem leiterquerschnitt (0,8²).   und ja, es geht um ne 
coilgun...  das werde ich dann mal optimieren, wenn das mit der zündung 
alles klappt.
vllt schwenke ich auch doch wieder auf mosfet's zurück abhängig von den 
pulszeiten, die sich mit den 2 kondis in reihe ergeben. macht ja unter 
umständen mehr sinn alle kondensatoren so zu verschalten das ich die 
1,1kv hab mit höherer kapazität und dann mehrere stufen nacheinander mit 
kurzen impulsen befeuere.  oder ich steigere das ganze auf 8,8kv bei 
geringerer kapazität. was da das beste ist werd ich wohl mit vielen 
nachmittagen und noch mehr abgewickelten frequenzweichen ermitteln ;)

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