Hallo zusammen, ich stehe noch am Anfang einer Idee bei der es darum geht einen Kondensator zu Entladen (Pulserzeugung). Der Kondensator hat ca 10µF, 4000V. Er soll mit 1-3kV geladen werden. Nun, jetzt stellt sich die Frage - wie bekomme ich die Ladungen bei der hohen Spg. in den Cap. Es gäbe z.b. die Möglichkeit das ganze mit proportionalen DC-DC Wandlern zu machen (Beispiel Emco QH40). Problem ist einfach der Preis, bzw. die Leistung. Bei so einem Teil (4kV, 1,5W) ist der Strom (sekundär) immer noch so um 1mA herum. D.h. und benötige natürlich einen dementsprechend großen Ladewiderstand da sonst der Kurzschlussschutz anspringt. Er müsste so groß sein dass sie die Ladung ungemein lange hinzieht, je nach Setup komme ich nie unter 20s bis er "voll" ist. Ich erwarte aber Ladezeiten von unter 1s. Daher die Frage, wie bekomme ich kostengünstig ein C von solcher Größe (Spg.) geladen. Ist das mit einem Marx Generator, oder auch Kaskadenschaltung (mehrfacher Spannungsverdoppler) möglich? Über einen Trenntrafo würde ich einen Sinus auf die Kaskade drauf geben. Diese erzeugt am Ende dann die HV mit welcher der Kondensator per Ladewiderstand und entsprechendem Schalter geladen wird. Nun die Frage, ist solch eine Schaltung prinzipiell möglich? Wo sind versteckte Tücken bzw. auf was muss besonders (neben der Sicherheit) noch besonders geachtet werden. Viele Grüße!
M Müller schrieb: > Ich erwarte aber Ladezeiten von unter 1s. Dann muss deine Hochspannungsquelle die entsprechende Leistung bereitstellen. Rechne doch mal wie hoch dein Strom sein muss damit der C in 1 Sekunde auf 3000V geladen ist und welche Leistung du dazu brauchst.
.... natürlich soll der Marx Generator nicht mit einem Sinus geladen werden sondern nur die Kaskadenschaltung :)
Für eine Ladezeit von 1s braucht er aber die 30-fache Ladeleistung: 45W statt 1,5W. Und das auch nur, wenn ohne Widerstand geladen wird, sonst kommt die da verbratene Leistung noch hinzu, die ja auch von der Quelle geliefert werden muß.
Hochspannungsquelle zur C-Ladung: 3kV Tau = 0.2. -> ~ voll nach 1s R_lade = 0.2s / 10µF = 20k I_max (Beginn der Ladung) = 3000V / 20k = 0.15A P_max (Beginn der Ladung) = 0.15A * 3000V = 450W Natürlich ist das viel (auch wenn diese Leistung die statisch benötigt wird). Aber ist das denn - auch wenn sehr pauschal - zuviel für eine Kaskadenschaltung? Mit welchem Schaltungsansatz kann ich noch heran gehen um den HV Cap voll zu bekommen? Gruß
Natürlich könnte man in dieser Rechnung auch den Ansatz eines viel kleineren Taus nehmen und einen wesentlich geringeren R zu haben. Nur dann bekomme ich im Einschaltmoment vermutlich Probleme der Stromversorgung da enorme Ströme fließen (max. 30A sekundär). Außerdem muss der Strom über den R_lade abgebaut werden, sprich sehr hohe Leistungen für kurze Zeit.
HV-Kondensatoren lädt man sinnvollerweise per Resonanzwandler mit nachgeschaltetet HV-Kaskade, das Ganze ist dann bei richtiger Dimensionierung kurzschlußfest, der Ladewiderstand entfällt und es wird weder sinnlos Leistung verbraten noch riesige Ströme im Einschaltmoment benötigt. Ein Royer-Converter mit vielleicht 500V Ausgangsspannung + 6stufige HV-Kaskade wäre ein einfacher Ansatz.
Falk Brunner schrieb: > HV-Kondensatoren lädt man sinnvollerweise per Resonanzwandler mit > nachgeschaltetet HV-Kaskade, das Ganze ist dann bei richtiger > Dimensionierung kurzschlußfest, Irgendwie habe ich in Erinnerung, das dann innere, parasitäre Widerstände den Strom begrenzen und damit Verlustleistung erzeugen, während ein Sperrwandler als Stromquelle wirkt und keine Verlustleistung anfällt. Gruss Harald PS: Das Problem ähnelt einem Elektronenblitz. Dort hat man auch überwiegend mit Sperrwandlern gearbeitet.
Ich würde auch einen Resonanzwandler empfehlen. Genauer einen Parallelresonanzwandler oder einen Serienparallelresonanzwandler (LCC-Topologie). Der Nachteil dieser Wandler, dass sie im Leerlauf und Teillastbereivh immer Blindstrom im Kreis schaufeln stört in diesem Fall nicht. Parasitäre Kapazitäten der Sekundärwicklung (hohe Windungszahl) kann man direkt als Teil der Resonanzkomponenten nützen. Die Spannung kann durch den Schwingkreis hochgesetzt werden, also weniger Wicklungsverhältnis im Gegensatz zu normalen PWM-Brücken. Leistungshalbleiter auf der Primärseite können mit ZVS/ZCS betrieben werden. Sekundär kann man auch einen Spannungsdopplergleichrichter verweden. Weiters kann man mehrer Sekundärwicklung mit Spannungdoppler einsetzten und die Ausgänge stacken um die Sperrspannung der Dioden zu reduzieren. Der Strom wird bei Überlast und Kurzschluss nicht durch parasitäre Widerstände begrenzt sondern weil die Güte des Schwinkreises zusammenbricht. Für 3000V ist eine Nachgeschaltete Kaskade nicht unbedingt notwendig. MFG Fralla
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