Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blitze erzeugen mithilfe von Elkos


von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


Lesenswert?

Hallo,

das ist mein erster Beitrag hier :)
Bitte nicht schimpfen, wenn ich was falsch mache :)

Also, neulich habe ich bei Reichelt gestöbert und habe einen meiner 
Meinung nach sehr günstigen Elko gefunden:
http://de.rs-online.com/web/p/aluminium-elektrolytkondensatoren/0127846/
100V DC, 2200 µF für 3 Euro das Stück.

Da ich ein neues Elektronikprojekt beginnen möchte, möchte ich gerne 
Blitze erzeugen, allerdings mit hoher Spannung, nicht mit hohen 
Strömen(Bauteile teuer!!)

Ich dachte dabei an z.B. 2 kV.
Das müsste doch für einen anständigen Blitz von 2 cm ausreichen.


Dazu brauche ich, wenn ich 2 kV erzeugen will, 20 Kondensatoren in Reihe 
- korrekt?
Wenn ich die Kondis in 2er Einheiten als Bank aufbaue (Paralellschaltung 
von je 2 Kondis) habe ich eine Kapazität von 4400 µF - korrekt?

Soweit, so gut.
Da es allerdings ein bisschen unbequem ist, mit 2 kV Ladespannung zu 
hantieren, dachte ich daran, die Kondensatorbänke über eine 
Paralellschaltung aufzuladen, die ja dann nur 100V benötigen würde, was 
ja recht preiswert zu beschaffen ist:
http://www.reichelt.de/Schaltnetzteile-Case-geschlossen/SNT-MW100-48/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=57490;GROUPID=4959;artnr=SNT+MW100-48;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c
(davon 2 in Reihe geben quasi 100V)

Bei einer Paralellladeschaltung habe ich also 100V geforderte 
Ladespannung und eine Gesamtkapazität von 40*2200µF = 88000 µF.

Das Netzteil schafft 2,2 A, ergo müsste
(88000 µF sind 0,88F)
0,88=(2,2*s)/100
88=2,2*s
88/2,2=s
s=40 in 40 Sekunden geladen sein. Korrekt?

Wenn ich danach die 40 Elkos von der Ladeschaltung trenne (am liebsten 
über einen klassischen Schalter, der muss ja keine Trennspannung im kV 
Bereich trennen und keine hohe Schaltleistung haben, schließlich fließen 
keine zweistelligen Amperebereiche drüber), dann sind meine Elkos doch 
geladen.
(20 Stück hiervon 
http://www.reichelt.de/Kippschalter/MS-243/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=13146;GROUPID=3275;artnr=MS+243;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c 
sollten es tun, oder? einer pro 2er-Bank.)

korrekt bis jetzt?

danach greife ich die spannung, nachdem die elkobänke geladen sind, 
mithilfe einer reihenschaltung ab, wobei nach jeder Elkobank eine 
Thyristorgruppe in Paralellschaltung die unkontrollierte Entladung 
verhindert.
sollte mit denen gehen, nicht?
http://www.reichelt.de/Thyristoren/BT-145-800R/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=111161;GROUPID=5279;artnr=BT+145%2F800R;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c
je 2 davon paralell ergibt einen maximalen Stromfluss von ca. 50A.
kühlen kann ich die mit Alukühlkörpern ausreichend, nicht?
http://www.reichelt.de/IC-Kuehlkoerper/ICK-SMD-E15/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=113632;GROUPID=3381;artnr=ICK+SMD+E15;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c


Kann ich das ganze auf eine solche Platine setzen?
http://www.reichelt.de/Platinenzuschnitte/EP2CU-600X400/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=56131;GROUPID=3370;artnr=EP2CU+600X400;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c

So groß deshalb, weil ich ja bei 2 kV gebührenden Abstand halten muss 
zwischen den Bahnen.

Das ganze in ein Plexiglasgehäuse (Eigenbau).

Zündung der Thyristoren (Reihenschaltung, sind bei 20 Bänken á 2 Stück 
dann 40 Thyristoren, also 12V) mithilfe eines Netzteils:
http://www.reichelt.de/Schaltnetzteile-Case-geschlossen/SNT-MW25-12/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=57466;GROUPID=4959;artnr=SNT+MW25-12;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c

ausgelöst durch
http://www.reichelt.de/Drucktaster-Druckschalter/RAFI-120-507/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=110867;GROUPID=3277;artnr=RAFI+120.507;SID=10T-AVOH8AAAIAADbMNUEa42d7e40966bebe88ee44c365ebc0d0c

Den Impuls nehme ich dann zuerst via Platinenleitung von den Thyristoren 
etc ab und dann schicke ich ihn via Leitung an zwei massive 
Kupferstangen
(Leitung nehme ich eine von hivolt.de die 2075er
http://www.hivolt.de/index.php?id=hv_cables_unshielded&L=1), die sollte 
die Spitzenbelastung kurz abfangen können), wird dann an die 
Kupferstange geklemmt (löten will ich das nicht, weiß nicht, wie heiß 
das wird).


So, jetzt meine Frage: funktioniert das so? :D

Danke für eure Hilfe

Und: Ja, dass 2 kV kein Pappenstiel mehr ist, ist mir klar!

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Korbinian Geiger schrieb:

> ich möchte gerne Blitze erzeugen,
> Ich dachte dabei an z.B. 2 kV.
> Das müsste doch für einen anständigen Blitz von 2 cm ausreichen.

Höchstens 2mm.

> Dazu brauche ich, wenn ich 2 kV erzeugen will, 20 Kondensatoren in Reihe
> - korrekt?

Ja.

> Wenn ich die Kondis in 2er Einheiten als Bank aufbaue (Paralellschaltung
> von je 2 Kondis) habe ich eine Kapazität von 4400 µF - korrekt?

Nein, es sind gerade mal 220uF.

> So, jetzt meine Frage: funktioniert das so?

Nein. Ich denke, bevor Du Deine Blitze erzeugen kannst, solltest
Du Dich erst einmal etwas mehr mit den Grundlagen beschäftigen.
Grundsätzlich macht man sowas eher mit Teslatransformatoren.
Aber auch die sind lebensgefährlich.
Gruss
Harald

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Bist Du auch sicher, dass die Elkos schaltfest sind?

Normale Elkos werden durch die bei Kurzschluss (und das stellt so ein 
Lichtbogen dar) derart belastet, dass die inneren Verbindungsleitungen, 
(dünne Alu-Fahnen) zerstört werden.

Der Aufwand mit Reihenschaltung vieler geladener Kondensatoren ist viel 
zu hoch. Die Überlegung ist zwar folgerichtig, die Realisierung aber 
schwierig, wegen des Aufwands.


Solch hohe Spannungen erzeugt man leichter mittels einer Auto-Zündspule. 
Wenn man da an der Primärseite mit 12V einige A fließen lässt und dann 
den Strom unterbricht, entstehen primärseitig schon ein- zwei kV und 
sekundärseitig bis zu 20kV, je nach Zündspule. Schon das fordert dem 
Schalter Einiges ab, wenns ein bipolarer Transistor ist.

Da gabs früher eine Zeit, da wurden massenweise Transistor- oder 
Thyristor-Zündungen für Autos gebaut. Die konnte man für solchen Spaß 
gut gebrauchen.

Ein anderer Weg war die Hochspannungserzeugung mit 
"Tesla-Transformatoren".
Damit kann man die elektronische Welt in km-Umkreis verpesten und 
lange,lange Lichtbogen erzeugen.

Du bist auch sicher, dass Du in die Reihe der Bewerber zum Darwin-award 
einsteigen willst? Schon die Kondensatorkette enthält mehr als 1VAsec 
Energie und das ist etwa die gefährliche Grenze bei Kondensatoren mit 
höherer Spannung. Auch bei Autozündungen steht im Motorraum nicht 
umsonst oft eine Warnung geschrieben.

von thomas (Gast)


Lesenswert?

2kV bei so viel Kapazität.. Das würde ich lieber bleiben lassen.. Wenn 
dann bau doch irgendwas mit einem Boost-Konverter oder einem 
Flyback-Converter ala elektronische Fliegenklatsche, das dürfte schon 
gefährlich genug sein..

von Jasch (Gast)


Lesenswert?

Korbinian Geiger schrieb:
> Hallo,
>
> das ist mein erster Beitrag hier :)
> Bitte nicht schimpfen, wenn ich was falsch mache :)

;-)

> Also, neulich habe ich bei Reichelt gestöbert und habe einen meiner
> Meinung nach sehr günstigen Elko gefunden:
> http://de.rs-online.com/web/p/aluminium-elektrolytkondensatoren/0127846/
> 100V DC, 2200 µF für 3 Euro das Stück.

rs-online != Reichelt...

> Da ich ein neues Elektronikprojekt beginnen möchte, möchte ich gerne
> Blitze erzeugen, allerdings mit hoher Spannung, nicht mit hohen
> Strömen(Bauteile teuer!!)
>
> Ich dachte dabei an z.B. 2 kV.
> Das müsste doch für einen anständigen Blitz von 2 cm ausreichen.

Schon gesagt worden, nicht wirklich.

> Dazu brauche ich, wenn ich 2 kV erzeugen will, 20 Kondensatoren in Reihe
> - korrekt?
> Wenn ich die Kondis in 2er Einheiten als Bank aufbaue (Paralellschaltung
> von je 2 Kondis) habe ich eine Kapazität von 4400 µF - korrekt?

Sorry, aber so eine hohe Kapazität bei so hohen Spannungen ist aktiv 
lebensgefährlich, nicht nur die Spannung, auch der mögliche Strom und 
dessen Effekte. Da würde ich die Finger davon lassen.

Ausserdem macht man das nicht so, also für "nur Blitze" (wenn Du z.B. 
Münzen quetschen willst ist das vielleicht etwas anderes).

Man nimmt einen relativ kleinen, aber impulsfesten, Kondensator (nix 
Elko). Den lädt man auf so 300, 400 Volt auf. Dann entlädt man ihn in 
die Primärspule eines passenden Trafos, praktischerweise ist sowas als 
"Zündspule" in Autos und so verbaut. Und viola - ein ganz ordentlicher 
Funke. Anfassen würde ich auch da nichts, aus eigener Erfahrung tut 
schon der Kondensator übel weh wenn aufgeladen. Kann auch mit der Kiste 
enden sowas...

von T_Dammer (Gast)


Lesenswert?


von K. D. (deka)


Lesenswert?

Alles Blödsinn. Wer baut sich einen

T_Dammer schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Van-de-Graaff-Generator

???

Niemand. Also - einfachst Möglichkeit für gefährliche Blitzchen sind 
OBITs (Ölbrenner-Trafos für den Zündfunken). Geh zum nächsten 
Heizungsmenschen und frag ob sie nicht ein paar alte rumliegen haben. 
Die sind kostenlos. Für 10€ gehen sie bei Ebay über den Tisch. Die haben 
so gut wie immer 10kV und irgendwas zwischen 12 und 30 mA was ein Haufen 
Dampf ist. Da sollte man sich überlegen was man tut. Leider sind die 
Dinger nicht dauerlauftauglich. Nach ein paar Minuten sollte man Pause 
machen Macht aber schöne Lichtbögen mit allem drum und dran.

Andere Alternative: Neontrafos - haben meist ein bisschen weniger 
Spannung ~7kV aber dafür deutlich mehr Dampf. Auch die sind für 30€ auf 
Ebay zu haben. Die kann man bruzeln bis zum Abwinken.

Ansonsten praktikabel sind Marx-Generatoren - da kann mans auch 
übertreiben mit entsprechend vielen Stufen.

von Korbinian Geiger (Gast)


Lesenswert?

Danke für die erstaunliche Resonanz ;)
Die Safhe mit den Zündern sieht interessant aus!


Sonein Teslagenerator ist uch was feines, aber das ist echt eine Nummer 
zu heftig..

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Mit einer Doppelzündspule bekommt man die 2cm fast hin.
Durchaus geeignet, die Durchschlagsfestigkeit verschiedener Materialien 
zu testen. Macht auch schöne kleine Löcher in Papier oder anderes :-)

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Alternativen sind sicherlich auch Zeilentrafos aus älteren 
Fernsehgeräten.

von prof.dr.schlau (Gast)


Lesenswert?

Korbinian Geiger schrieb:
> Das Netzteil schafft 2,2 A, ergo müsste
> (88000 µF sind 0,88F)
> 0,88=(2,2*s)/100

88.000uF = 88mF = 0,088F

von Basti (Gast)


Lesenswert?

Was gut funktioniert um "Blitze" zu erzeugen ist ein NE555, mit 
einstellbarer Frequenz und Pulsweite. Dann ein HV fester FET (in alten 
Laserdruckern findet amn die) und eine Kfz-Zündspule. Die Frequenz 
sollte die Resonanzfrequenz der Spule sein. Dutycyle bei unegfähr 1:4 
und dann kommst du auf 10-20kV, also rund 1-2cm. Steht bei mir rum und 
läuft einwandfrei. Aber Vorsicht, auch wenn man die entladung nicht 
anfasst und kein Strom abbekommt ist die abgegeben Strahlbiungsleistung 
enorm. Es wird nicht nur Sichtbares Licht abgegeben auch UV bis hin zu 
kurzwelligem Licht im Röntgenspektrum.

Der FET sollte ein guten Kühlkörper haben.

von Pink S. (pinkshell)


Lesenswert?

Korbinian Geiger schrieb:
> Den Impuls nehme ich dann zuerst via Platinenleitung von den Thyristoren
> etc ab und dann schicke ich ihn via Leitung an zwei massive
> Kupferstangen

Troll.

Haarsträubende Konstruktionen, Widersprüche ohne Ende. Beim obigen 
Beispiel noch detailliert den Widerspruch aufgezeigt (Platinenleitung 
vs. Kupferstangen).

Diese Trollerei ist vergleichbar mit dem kindlichen Verhalten: Ich mache 
Quatsch, damit ich Aufmerksamkeit kriege.

Ist aber andererseits amüsant zu lesen, und gelegentlich kommt in 
Folgediskussionen auch was kreatives raus.

Liebe Trolle, macht weiter so.

von Dirk J. (dirk-cebu)


Lesenswert?

Das war hoffentlich Korbinians erster UND letzter Thread!

von Korbinian Geiger (Gast)


Lesenswert?

Was soll das?
Warum werde ich als Troll abgestempelt?!

Ich will niemanden foppen, sondern habe eine Anfrage gestellt die in 
meinen Augen Sinn machte. Was hat das mit Trollerei zu tun?

Zu dem Kupferstangenwiderspruch: Die dicken Kupferstangen deshalb, weil 
durch die Entladung große Wärme entsteht, die abgeführt werden muss und 
das geht bei einer dicken Stange besser als bei einem dünnen Draht.

Platinenleitungen kann man ja auch sehr breit ausführen, dadurch können 
(wenigstens impulsartig) hohe Ströme fließen?

Ich wäre auch dankbar, wenn man einem Neuling wie mir mit Nachsicht und 
nicht mit Beleidigungen entgegnet...

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Korbinian Geiger schrieb:

> Sonein Teslagenerator ist uch was feines, aber das ist echt eine Nummer
> zu heftig..

Gefährlich genug, aber nicht ganz so gefährlich wie Deine Konstruktion.
Meint
Harald

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Basti schrieb:

> Was gut funktioniert um "Blitze" zu erzeugen ist ein NE555, mit
> einstellbarer Frequenz und Pulsweite. Dann ein HV fester FET (in alten
> Laserdruckern findet amn die) und eine Kfz-Zündspule.

Wenn man schon einen Laserdrucker "schlachtet", kann man auch gleich
dessen komplettes HV-Netzteil verwenden.
Gruss
Harald

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

prof.dr.schlau schrieb:
> Korbinian Geiger schrieb:
>> Das Netzteil schafft 2,2 A, ergo müsste
>> (88000 µF sind 0,88F)
>> 0,88=(2,2*s)/100
>
> 88.000uF = 88mF = 0,088F

Deine Rechnung ist genauso falsch wie die von Korbinian.
Gruss
Harald

von Lukas W. (radioactiveman)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> prof.dr.schlau schrieb:
>> Korbinian Geiger schrieb:
>>> Das Netzteil schafft 2,2 A, ergo müsste
>>> (88000 µF sind 0,88F)
>>> 0,88=(2,2*s)/100
>>
>> 88.000uF = 88mF = 0,088F
>
> Deine Rechnung ist genauso falsch wie die von Korbinian.
> Gruss
> Harald


Wieso? 88000 mikroF sind 88mF und das sind meiner Meinung nach auch
0.088F

Übrigens die Idee von Basti mit dem NE555 finde ich gut.

Ich habe mal einen kleinen Elektroschocker so zusammengebaut.
Mit einem NE555 habe ich eine hohe Frequenz auf einen Transformator
gegeben. 9V zu 230V und so immer eine Induktionsspitze erzeugt. Wenn man
Am 230V Ausgang einen kleinen Folienkondensator mit 1000V hinhält läd er
sich auf ca 800V auf. Kommt natürlich auf die Frequenz und den Trafo
an. Mit dem entsteht schon ein kleiner Blitz und man hat einen
Elektroschocker ^^

von Rumpel oder Stilz (Gast)


Lesenswert?


von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Wie wäre es, wenn du statt Hochspannungsblitze zu erzeugen deine 
elektronsiche Karriere erst mal damit beginnst Leds blitzen zu lassen.

Und ich meine jetzt nicht einmalig, indem du sie an Netzspannung 
anschliesst.

Das würde auch verhindern daß deine Karriere vieleicht ein abruptes Ende 
findet.

Und wenns schon Hochspannung sein muss, dann bitte so, daß es nur 
schmerzhaft und nicht sofort tödlich ist! Du verwechselt hier gerade 
'cool' mit 'idiotisch'!
Es gibt dutzende Anleitungen im Netz wie man kleine (KLEINE!) Solid 
State Teslas aufbauen kann.

Sehr schön ist auch das hier:
http://en.wikipedia.org/wiki/Wimshurst_machine
Auch hier gibts Anleitungen im Netz und die Funkenlänge kann man bis auf 
einige cm bringen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Lukas W. schrieb:

> Wieso? 88000 mikroF sind 88mF und das sind meiner Meinung nach auch
> 0.088F

Grundlagen pauken. 200 in Reihe geschaltete Kondensatoren mit 2200uF
haben welche Kapazität?
Gruss
Harald

von Lukas W. (radioactiveman)


Lesenswert?

Sorry habe vergessen die Seite zu nennen.

Auf http://mosfetkiller.de unter Hochspannung findest du einige Infos 
die dir vielleicht weiterhelfen.

Aber wie schon oft erwähnt. Nimm keine rissigen Kondensatoren das ist 
unnötig Gefährlich

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Grundlagen pauken. 200 in Reihe geschaltete Kondensatoren mit 2200uF
> haben welche Kapazität?

Eine erst mal zunehmende, weil ohne Ausgleichswiderstände die ersten 
recht schnell durchschlagen. Also werden es erst mal immer weniger, die 
in Reihe geschaltet sind :-))
Irgendwann dann 0, da ein Kurzschluss keine nennenswerte Kapazität mehr 
hat.

von Lukas W. (radioactiveman)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Lukas W. schrieb:
>
>> Wieso? 88000 mikroF sind 88mF und das sind meiner Meinung nach auch
>> 0.088F
>
> Grundlagen pauken. 200 in Reihe geschaltete Kondensatoren mit 2200uF
> haben welche Kapazität?
> Gruss
> Harald

Okey ich hab mich jetzt nur auf seine 8800mikroF bezogen.

1/ges=1/c1+1/c2 usw.

also 1/2200mikroF+1/2200mikroF usw.= 11mikroF ?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Udo Schmitt schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Grundlagen pauken. 200 in Reihe geschaltete Kondensatoren mit 2200uF
>> haben welche Kapazität?
>
> Eine erst mal zunehmende, weil ohne Ausgleichswiderstände die ersten
> recht schnell durchschlagen. Also werden es erst mal immer weniger, die
> in Reihe geschaltet sind :-))
> Irgendwann dann 0, da ein Kurzschluss keine nennenswerte Kapazität mehr
> hat.

Genau, und dann ist es auch nicht mehr gefährlich. :-)
Gruss
Harald

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

>> 200 in Reihe geschaltete Kondensatoren mit 2200uF
Lukas W. schrieb:
> 1/ges=1/c1+1/c2 usw.
> also 1/2200mikroF+1/2200mikroF usw.= 11mikroF ?
Richtig, aber umständlich. Ich nehm da die Abkürzung und rechne 
2200µF/200 = 11µF. Das geht sogar im Kopf...

Im Zeitalter von LCD-Fernsehern ist man echt arm dran. Früher musste man 
nur den Hochspannungsanschluss von einem Fernseher abziehen, dann hatte 
man einen schönen starken Lichtbogen...   ;-)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.