Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Geigerzähler - Wie 400V erzeugen?


von M. M. (mrmcchicken)


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Hallo zusammen,
ich habe eine Geiger Röhre und würde damit gerne einen Geigerzähler 
bauen.
Jetzt habe ich das große Problem, dass ich auf etwas 400V kommen muss.
Anfangs sollte ein Aufwärtswandler herhalten, aber dann habe ich 
bemerkt, dass dies nichts wird.
Die Transistoren die ich hier habe waren alle zu langsam und ein MOSFET 
mit Treiber schluckt dann schon wider zu viel Strom.
Außerdem bin ich nur auf Schlappe 300V gekommen.

Jetzt würde ich gerne einen kleinen Trafo benutzen. Ich habe 3 Stück 
davon, diese gabs mal in einem Sortiment.
Die Dinger sehen aus wie die die Trafos welche auf Fotoblitz Platinen 
verbaut werden, also sehr klein.
Drauf steht D51A. Leider habe ich kein Datenblatt gefunden.
Der Trafo hat zwei Spulen. Die Primärspule hat einen kaum messbaren 
Widerstand und nur 6 Wicklungen. Die Sekundärspule hat 3 Anschlüsse. 
Warum das weiß ich nicht so recht. Zwischen 2 Messe Ich einen Widerstand 
von 364R.
Der Dritte Pin scheint mit einem der anderen beiden verbunden zu sein, 
da ich dort entweder Kaum widerstand habe oder auch 364R.

Was ich jetzt schon ausprobiert habe:
Einen TL 494 genommen und 12V über einen FET / Bipo drauf gegeben.
FET und Bipo sind drauf gegangen.
Bei etwa 20khz habe ich den besten Output gehabt (schönes Sinus Signal). 
Allerdings zieht das ganze viel zu viel Strom. Ein Widerstand (560R bis 
100R) vor der Speisung wird sehr heiß.
Wie kann ich das vermeiden? Ich habe auch mal ein wenig mit der 
Pulsbreite rumgespielt, der Stromverbrauch hat sich gesenkt, allerdings 
war er immer über 100mA.

Bräuchte ich eine höhere Frequenz? 6 Primärwindungen sind ja schon recht 
wenig.
Wie kommt es, dass ich bei Steigender Frequenz so schlechten Output 
bekomme? Bei 1MHz kommt nur komisches rauschen über.

MfG

von Klaus D. (kolisson)


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von Helmut S. (helmuts)


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> Wie kommt es, dass ich bei Steigender Frequenz so schlechten Output
bekomme?

Weil du keine genügend schnelle Hochvolt-Diode hast. Um ehrlich zu sein, 
es gibt einfach keine für 1MHz und und 1kV.

von MaWin (Gast)


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Natürlich nimmt man einen Sperrwandler, aber du hast begriffen, daß 
Sperrwandler nicht von alleine funktionieren wenn man eine Handvoll 
Bauteile zusammenlötet, sondern daß die Bauteile und Anordnung gewisse 
Grundlagen erfüllen muss.

Um von 12V auf 400V zu kommen, braucht man schon Spulen mit einer Güte 
erheblich über 33, nicht handelsüblich. Also besser einen Trafo 1:10, 
der aber für Sperrwandler geeignet sein muss, also einen Luftspalt 
enthält. Hat deiner so was ? Wohl nicht. Geeignet sind Trafos aus 4W/8W 
Leuchtstoffröhren für 12V Betrieb.

> Bräuchte ich eine höhere Frequenz?

Ja.

von Falk B. (falk)


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von besupreme (Gast)


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TL494 ist push-pull, also für einen Übertrager mit 3-poliger 
Primärspule. Geht, wenn nur ein Ausgang verwendet wird. Und für single 
ended mit einem Ausgang DTC auf Masse legen.

Hast du eine Strombegrenzung -- nicht Vorwiderstand, sondern Teil der 
Regelschaltung? Der 494 ist dafür mit 2 OP-AMPs ausgelegt.

Hast du den Trafo als Flußwandler oder als Sperrwandler angeschlossen? - 
Stichwort Polarität der Wicklung sekundär.

Ist die Diode sekundär schnell genug und spannungsfest bis mindestens 
600V? Sowas wie BYD33 oder schneller?

NB - "schöner Output" bei einem Schaltwandler wird kein Sinus sein. 
Solange du noch in diesem Bereich bist, produzierst du wahrscheinlich 
hauptsächlich Wärme. Ich würde bei ca. 100-250kHz 'basteln'.

von M. M. (mrmcchicken)


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Danke für die Zahlreichen Antworten!
Nunja, ich habe bislang nur den Oszillator und den Trafo aufgebaut.
Außer einem Vorwiderstand am Kollektor habe ich keine Strombegrenzung.
Von dem 494er verwende ich beide Ausgänge Parallel.
Der Trafo hat leider keine 3 Polige Primärspule.
In wiefern ist die Polarität Sekundär wichtig?

MfG

von besupreme (Gast)


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Ah.

Mit der Verschaltung (Wicklungssinn) bewirkst du entweder, daß die Diode 
leitend wird bei eingeschaltetem Primätrtansistor, also ein Flußwandler 
- oder daß die Diode die im Übertrager gespeicherte Ladung einfängt, 
also ein Sperrwandler.

Bei unbekannten 'Basteltrafos' würd ich eher einen Sperrwandler 
versuchen als einen Flußwandler. Gerade, wenn du eine hohe Spannung 
erzeugen willst.

Benutzt du beide Transistoren des TL494, stelle die Spannung an DTC 
vorerst so ein, daß der Trafo ungefähr die halbe Zeit nicht angesteuert 
ist. Irgendwann muß ja auch mal AUS sein.

von Lothar S. (loeti)


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von Klaus D. (kolisson)


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sorry,
eigentlich kann ich es wieder nicht verstehen. Da wird wieder versucht 
das RAD neu zu erfinden obwohl sehr energiesparende Schaltungen in den 
bereits verlinkten Artikeln beschrieben sind.
Da braucht man weder Sperr, noch Flusswandler. Das sind bezogen auf das 
Einsatzgebiet wahre Energieschlucker.

Mein Geiegrzähler läuft seit 3.3.2011 mit seiner ersten 9Volt 
Blockbatterie im Dauerbetrieb. Dies kann der bestimmt nicht weil da in 
der Schaltung etwas warm werden muss.

Bin manchmal nicht sicher ob ich lieber schreien oder weinen soll.

Liebe Grüsse
klaus de Lisson

von Thomas S. (doschi_)


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Hallo,

hier noch ein Link: http://www.mare.ee/indrek/geiger/#hv

Diese Schaltung wird auch in der AATiS-Variante beutzt (siehe 
http://www.mydarc.de/dl3hrt/AATiS-Geigerz%E4hler.html  und 
http://www.aatis.de/content/bausatz/AS622_Geigerz%C3%A4hler).
Mit dem Spannungswandler 
(http://www.aatis.de/content/bausatz/AS911_Step-Up-Wandler) 
funktioniert das zuverlässig aus einer 1,5V-Zelle!

von besupreme (Gast)


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@ Klaus - es wäre schön, wenn do eine so perfektionierte Schaltung dann 
auch hier verlinken würdest.

von Wilhelm F. (Gast)


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Wenn man Netzspannung hat, das Gerät nicht mobil sein muß, dann hilft 
sogar schon die simple Delon-Schaltung, oder auch Villard-Schaltung 
genannt, um bis zu ca. 600V zu bekommen.

von Lothar S. (loeti)


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> Wenn man Netzspannung hat...

Geigerzähler mit Netzspannung????

Grüße Löti

von Klaus D. (kolisson)


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besupreme schrieb:
> @ Klaus - es wäre schön, wenn do eine so perfektionierte Schaltung dann
> auch hier verlinken würdest.

Verzeih bitte aber das verstehe ich nun nicht. Soll es nun heissen das 
Lesen nun zum Luxus geworden ist ? In meinem Beitrag zu diesem Thread 
hatte ich als


Autor: Klaus De lisson (kolisson)
Datum: 07.09.2013 13:38

den entsprechenden Link zum alten Beitrag gepostet. Ich verstehe also 
nicht wo das Problem sein soll.

Wenn ich anderweitig helfen kann, lass es mich wissen.

liebe Grüsse
klaus de Lisson

von Wilhelm F. (Gast)


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> Geigerzähler mit Netzspannung????
>
> Grüße Löti

400V stehen doch in der Threadüberschrift.

von skorpionx (Gast)


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von Lothar S. (loeti)


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> Verzeih bitte aber das verstehe ich nun nicht. Soll es nun heissen das
> Lesen nun zum Luxus geworden ist ? In meinem Beitrag zu diesem Thread
> hatte ich als
>
> Autor: Klaus De lisson (kolisson)
> Datum: 07.09.2013 13:38
>
> den entsprechenden Link zum alten Beitrag gepostet. Ich verstehe also
> nicht wo das Problem sein soll.

Soll diese Antwort jetzt ein Witz sein? Grüße

von besupreme (Gast)


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Oh sorry - hatte wohl nit weit genug nach unten gesrollt... So ungefähr 
(gefühlt) im 42. Beitrag wird's dann spannend ;)

Ich hab den Verdacht, daß es in diesem Beitrag 
Beitrag "Re: Anschluss und Verwendung von Geiger Müller SBM-20" 
dann um die engültig optimierte Schaltung handelt..??
Oder hab ich noch irgendwas übersehn?

Aber cool. 2 Jahre mit einer Batterie - Respekt!

von Klaus D. (kolisson)


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Lothar S. schrieb:
> Soll diese Antwort jetzt ein Witz sein? Grüße

Da wüsste ich nun nicht wo sich der Witz verstecken könnte.

besupreme schrieb:
> Oh sorry - hatte wohl nit weit genug nach unten gesrollt... So ungefähr
> (gefühlt) im 42. Beitrag wird's dann spannend ;)
>
> Ich hab den Verdacht, daß es in diesem Beitrag
> Beitrag "Re: Anschluss und Verwendung von Geiger Müller SBM-20"
> dann um die engültig optimierte Schaltung handelt..??
> Oder hab ich noch irgendwas übersehn?
>
> Aber cool. 2 Jahre mit einer Batterie - Respekt!

Ja mein Lieber... da bist du fündig geworden. Es war auch nicht bös 
gemeint mit dem Link. Ich dachte nur, das das Lesen auch die 
Hintergründe und Nebenschauplätze in das Thema bringt . Ich hatte mich 
seinerzeit mehrere Monate mit dem Thema befasst und testweise alle 
möglichen Schaltungen, die im Netz kursieren, aufgebaut und speziell für 
diese Anwendung analysiert.

Im Finale stellte sich halt heraus , das diese gezeigte Schaltung 
einfach perfekt dafür ist.

Die Schaltung hat keinen Ruhestrom! Sie beobachtet halt die 
Ausgangsspannung und pumpt den Ausgangskondensator wieder auf wenn der 
seine Ladung verliert. Das ist alles!


Bitte beachtet aber auch, dass die Messung der Ausgangsspannung mit 
einem modernen Voltmeter mit 10Mohm Eingangswiderstand diese Schaltung 
zum Absurden führt.  Deswegen der 90Mohm Vorwiderstand.


Gruss Klaus

von Lothar S. (loeti)


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> Ich dachte nur, das das Lesen auch die Hintergründe und Nebenschauplätze
> in das Thema bringt.

Danach war aber halt leider nicht gefragt sondern:
> es wäre schön, wenn do eine so perfektionierte Schaltung dann
> auch hier verlinken würdest.
Und nicht der ganze Sums drum rum.

> Da wüsste ich nun nicht wo sich der Witz verstecken könnte.

Meinst Du Das jetzt wirklich ernst?

Grüße Löti

P.S. Der Fragesteller wollte einen Link zur Schaltung, keinen Roman!

von Klaus D. (kolisson)


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Lothar S. schrieb:
> Danach war aber halt leider nicht gefragt sondern:
>> es wäre schön, wenn do eine so perfektionierte Schaltung dann
>> auch hier verlinken würdest.
> Und nicht der ganze Sums drum rum.
>
>> Da wüsste ich nun nicht wo sich der Witz verstecken könnte.
>
> Meinst Du Das jetzt wirklich ernst?
>
> Grüße Löti

Alllsoooo...   gerade im Moment habe ich nicht das das Gefühl dass ich 
Spass daran hätte mit dir an einem Tisch zu sitzen. Das kann sich aber 
in kürze wieder ändern.

Welche Schaltpläne sollte ich denn deiner Meinung nach noch nachreichen 
?
Klär mich bitte auf und ich werde, so ich Zeit finde, deinem Ansinnen 
adequate Aufmerksamkeit schenken.

Gruss Klaus

von MaWin (Gast)


Angehängte Dateien:

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Na ja, mit 20mH die Frequenz so weit drücken zu müssen, damit die lahmen 
1N4004 Dioden mitkommen ist - suboptimal.

Nehmt (Ultra) fast recovery Dioden wie UF4007, dann tun's auch 200uH.

Und dem 2N3904 wird mehr durch den Reststrom der Z-Dioden gesteuert, als 
durch die Ausgangsspannung, denn es gibt an ihm keinen Spannungsteiler, 
sondern nur einen Vorwiderstand, der dann je nach Stromverstärkung bei 
irgendeinem Strom zuschlägt, weil keinesfall der Nennstrom der Z-Dioden 
fliesst.

Wie schon erwähnt, nehmt lieber einen Sperrwandlertrafo aus so einer 
Batterie-Leuchtstoffröhre wie im Bild, die Schaltung schafft schon so, 
wenn man eine schneklle Diode und einen kleinen Elko statt der 
Leuchtstoffröhre anschliesst, ungeregelte 200V, und an einem 12V MC34063 
mit Regelung leicht 400V.

von Klaus D. (kolisson)


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naja.....

Autor: MaWin (Gast)
ist einer von denen , die es nicht verstanden haben.

jute nacht und Tschüss

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich hab die Schaltung auch erst vergeblich gesucht, bis ich gemerkt 
habe, dass der Link auf die zweite von zwei Seiten desselben Threads 
führt. Die Schaltung von Klaus steht aber schon auf der ersten Seite.

also der korrekte Link, leider kappt die Forensoftware das "page=1" 
http://
www.mikrocontroller.net/topic/anschluss-und-verwendung-von-geiger-muelle 
r-sbm-20?page=1
Beitrag "Re: Anschluss und Verwendung von Geiger Müller SBM-20"

Für Nixie-Röhren ist die Schaltung aber vermutlich suboptimal, die 
brauchen mehr Leistung und laufen keine zwei Jahre mit einer 
9V-Batterie.
Dafür sind MaWins Ultra-Fast-Dioden und ein echter Trafo eher sinnvoll.

Irgendwo hab ich noch Reklame für eine Armbanduhr mit eingebautem 
Geigerzähler - frühe 80er Jahre, ich meine ein russisches Modell und 
ziemlich klobig.

von Thomas S. (doschi_)


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Hallo,
wo ist der wesentliche Unterschied in der Schaltung zu
http://www.mare.ee/indrek/geiger/#hv ?

siehe
< hier noch ein Link: http://www.mare.ee/indrek/geiger/#hv
  Diese Schaltung wird auch in der AATiS-Variante beutzt (siehe
  http://www.mydarc.de/dl3hrt/AATiS-Geigerz%E4hler.html  und
   http://www.aatis.de/content/bausatz/AS622_Geigerz%C3%A4hler).
  Mit dem Spannungswandler
  (http://www.aatis.de/content/bausatz/AS911_Step-Up-Wandler)
  funktioniert das zuverlässig aus einer 1,5V-Zelle!
>

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