Hallo, Ich möchte eine Spannung von ~60kV bei etwa 10mA gleichrichten, wobei ich den Strom wahrscheinlich noch auf etwa 1mA reduzieren werde. Bisher habe öfter mal mit 10-15kV gearbeitet und dazu eine Gleichrichterbrücke aus R4000 Dioden gelötet, auf jeder Seite 5 in Reihe, das hat immer gut funktioniert. Jetzt ist es ja bei Dioden so, dass sich die Sperrspannung nicht direkt mit der Anzahl der Dioden in Reihe vervielfacht, da die Dioden ja nur einen kleinen reverse current durchlassen, sodass an der ersten Diode eine deutlich höhere Spannung abfällt als an denen dahinter. Hochspannungsdioden sollen das ja aber irgendwie können, denn im Inneren einer einzelnen Diode sind ja auch mehrere in Reihe. Meint ihr, dass man mit 20 dieser Dioden in Reihe 60kV gleichrichten kann? Beste Grüße Henrik
Es gibt aus den älteren Fernsehern (ja, die Dinger mit der Bildröhre ;-)) noch Dioden, die für 20 KV und mehr ausgelegt waren. Die heißen dann TV18 oder TV20. Ich hätte noch ein paar Stück da, NOS.
Henrik S. schrieb: > sodass an der ersten Diode > eine deutlich höhere Spannung abfällt als an denen dahinter. das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. Der Strom ist überall gleich.
@ Henrik S. (henrik_s) >Jetzt ist es ja bei Dioden so, dass sich die Sperrspannung nicht direkt >mit der Anzahl der Dioden in Reihe vervielfacht, Doch, aber dazu müssen die Dioden als Avalanche-Dioden gebaut sein. Diese wirken in Sperrrichtung wie Z-Dioden und symetrieren sich so. >Meint ihr, dass man mit 20 dieser Dioden in Reihe 60kV gleichrichten >kann? Kann man.
Henrik S. schrieb: > Dioden in Reihe ... > ... sodass an der ersten Diode eine deutlich höhere > Spannung abfällt als an denen dahinter. Welches Denkmodell steckt hinter dieser Annahme? Woher "weiß" eine Diode in einer Reihenschaltung, dass sie "die Erste" ist?
Für 200kV/200mA habe ich auch schon mal 500 Stück 1N4007 erfolgreich hintereinander geschaltet. Das lief in der Röntgentherapie mehrere Jahre.
Peter II schrieb: > Henrik S. schrieb: >> sodass an der ersten Diode >> eine deutlich höhere Spannung abfällt als an denen dahinter. > > das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. > Der Strom ist überall gleich. In einer idealen Welt. Simulier das ganze mal mit trr und Sperrschichtkapazität.
Falk B. schrieb: > als Avalanche-Dioden Meg-Ohm Widerstände Parallel tuns auch..... Das geht sogar mit 1N4007.....
Hallo, > Peter II schrieb: > das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. > Der Strom ist überall gleich. das ist natürlich so, aber der Reverse currend ist bei Dioden nicht gleich. Deshalb kann sich bei Reihenschaltungen der Spannungsabfall in Sperrrichtung recht ungleichmäßig über die einzelnen Dioden verteilen. Um das zu vermeiden, kann man die Dioden selektieren oder reichlich Spannungsreserve einbauen oder hochohmige Widerstände parallel zu den Dioden schalten. Der Strom durch die parallelen R sollte dann mind. eine Größenordnung höher sein, als der max. Sperrstrom der Dioden. Aspekte der Einsatztemp. und der Eigenerwärmung sind dabei natürlich auch zu beachten. Gruß Öletronika
Matthias S. schrieb: > Für 200kV/200mA habe ich auch schon mal 500 Stück 1N4007 erfolgreich > hintereinander geschaltet. Das lief in der Röntgentherapie mehrere > Jahre. Ich habe 30 hintereinandergeschaltet für ca. 7KV und ca. 20mA, die habe ich in einem Schrumpfschlauch zusammengeschlumpft und dann noch ein Stück Gartenschlauch als mechanische Stabilisierung darüber, die Enden mit Silikon dichtgemacht... Wie hast Du 500 Stk. untergebracht?
Sascha schrieb: > Peter II schrieb: >> Henrik S. schrieb: >>> sodass an der ersten Diode >>> eine deutlich höhere Spannung abfällt als an denen dahinter. >> >> das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. >> Der Strom ist überall gleich. > > In einer idealen Welt. Simulier das ganze mal mit trr und > Sperrschichtkapazität. auch dann gibt es keine erste Diode. Es gibt nur unterschiedliche Spannungen an den Dioden und das unabhängig von der physikalischen Reihenfolge der Dioden.
Peter II schrieb: > das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. > Der Strom ist überall gleich. Das Schaltbild mit ein paar Diödchen und Ladekondensator ist eben nur die halbe (oder noch kleinere) Wahrheit. Bei solch hohen Spannungen spielen die Ladeströme für die Streukapazitäten der Diodenanschlüsse und Gehäuse schon eine große Rolle. Gerade die Streukapazitäten zur Masse hin sorgen dann für erhebliche Unterschiede der Spannung an den einzelnen Dioden. Noch schöner wirds dann, wenn man an Sprühentladungen denken muss.
>>>> das kann nicht sein. Bei einer Reihenschaltung gibt keine "erste" Diode. >>>> Der Strom ist überall gleich. >>> >>> In einer idealen Welt. Simulier das ganze mal mit trr und >>> Sperrschichtkapazität. >auch dann gibt es keine erste Diode. Es gibt nur unterschiedliche >Spannungen an den Dioden und das unabhängig von der physikalischen >Reihenfolge der Dioden. Richtig. trr und Sperrschicht-C sind überall gleich, damit sollte auch eine Simulation keine ungleiche Verteilung bringen (warum auch). Es gibt aber einen anderen Effekt, der ungleich auf die Dioden wirkt, und zwar die parasitäre C zur Umgebung. Kann man sich als kleine Cs an jeder Diode richtung Masse vorstellen, womit es dann eine erste, zweite, ... Diode gibt. Die erste Diode arbeitet (in Sperrrichtung) dann mit dem höchsten Spannungshub gegen eine zusätzliche parasitäre C an (die anderen Dioden sehen dann deutlich weniger Hub), und sieht dabei entsprechend der kapazitiven Spannungsteilung eine deutlich höhere Spannung (je nach Spanningsanstiegsgeschwindigkeit und C-Verhältnisse). Die parasitären Parallel-Cs sollten also nicht zu hoch werden.
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Mani W. schrieb: > Wie hast Du 500 Stk. untergebracht? Die zu ersetzende Gleichrichterröhre hatte die Maße von etwa 80cm Länge und 70mm Durchmesser. Ich habe die 500 Dioden in einen Schlauch gefädelt, mit Silicalgel dotiert und sie dann über ein passendes Stück 70er Abflussrohr gewickelt. Die Röhrensockel (besser Endstücke) lieferte eine durchgeknallte Originalröhre. Zwei der Originaldioden sind jetzt Dekoobjekte in meinem Garten.
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Was pnu und jensig beschreiben nennt sich an Hochspannungsmasten das "Hängekettenproblem". Man kann die Isolationsfestigkeit der Isolatoren nicht einfach dadurch erhöhen indem man mehrere in Reihe schaltet, die Spannungsbelastung ist ungleichmäßig. Wir berücksichtigen dies in unseren handgehaltenen Geräten durch entsprechende Dimensionierung / Feldsteuerung (~10 stufige Kaskade, 100 kV, 100uA).
Wir haben mal für einen "Gewittersimulator" 44kV gleichgerichtet an der uni. Dafür haben wir eine HTZ270H48K von Larontrol verwendet. Die gibt's auch bis 64kV. Kostet allerdings schon so um die 800-1000€
Henrik S. schrieb: > Jetzt ist es ja bei Dioden so, dass sich die Sperrspannung nicht direkt > mit der Anzahl der Dioden in Reihe vervielfacht, da die Dioden ja nur > einen kleinen reverse current durchlassen, sodass an der ersten Diode > eine deutlich höhere Spannung abfällt als an denen dahinter. Das ist doch Quatsch. Woher soll denn die erste Diode wissen, daß sie die erste ist ? Die Sperrspannung verteilt sich nach dem Widerstandswert den die Dioden jeweils in Sperrrichtung haben, wie bei einer Reihenschaltung von (eventuell unterschiedlichen) Widerständen. Der Reststrom (bei einer bestimmten Spannung) ergibt doch auch bloss einen äquivalenten Widerstandswert. 60kV sind eher Röntgenstrahlung. Es ist ja nun nicht so, daß es solche Dioden nicht gäbe, nur nicht mehr im deindustrialisierten Deutschland http://www.alibaba.com/product-detail/High-Voltage-Diode-40KV-50KV-60KV_60297279444.html?spm=a2700.7724857.29.48.nbvnZb
@ murksundschundausberlin (Gast) Nomen est omen ;-) >> als Avalanche-Dioden >Meg-Ohm Widerstände Parallel tuns auch..... >Das geht sogar mit 1N4007..... Schön ist was anderes, u.a. wegen "kann man die Dioden selektieren oder reichlich Spannungsreserve einbauen oder hochohmige Widerstände parallel zu den Dioden schalten. Der Strom durch die parallelen R sollte dann mind. eine Größenordnung höher sein, als der max. Sperrstrom der Dioden."
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Falk B. schrieb: > dazu müssen die Dioden als Avalanche-Dioden gebaut sein. > Diese wirken in Sperrrichtung wie Z-Dioden und symetrieren sich so. Hier der Rückwärtsstrom einer 1n4007 über Temperatur und Sperrspannung. Man sieht das die sich von ganz alleine symetrieren solange das nicht extrem wird und die Temperatur gleich ist. Irgendwoe hinter den 100% Sperrsannung beginnt der expotentielle Anstieg der letzlich zum durchlegieren führt.
Falk B. schrieb: > Schön ist was anderes, u.a. wegen Bäh Das ist jahrhundertelang so gemacht worden, warum soll das auf einmal schlecht sein.
Michael K. schrieb: > Hier der Rückwärtsstrom einer 1n4007 über Temperatur und Sperrspannung. > Man sieht das die sich von ganz alleine symetrieren solange das nicht > extrem wird und die Temperatur gleich ist. Das ist auch meine Erfahrung. Ich hatte damals bei der 200kV Diode über Parallelwiderstände nachgedacht, habs aber dann wieder verworfen. Das Ganze hat ja auch wie o.a., jahrelang funktioniert. Das einzige grosse Problem war der Anfahrwiderstand des HV Trafos, der böse Spikes erzeugt hat, die die ersten beiden Diodenexemplare zerstört haben. Nachdem diese per Kondensator geglättet waren, lief Nummer 3 - und zwar ohne Röntgenstrahlung und mit fantastischem Wirkungsgrad. Immerhin brauchte das vorherige 'Glühventil' 9V/10A alleine zum Heizen.
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In gewissen Bereichen kann man was mit einer stinknormalen Glühbirne werden. nimm ne 110V Birne (die Schrottmaxens ha'm grad welche) betreib die mit 24V. dann nach Prinzip Kathode/Anode den Glaskolben mit Alufolie umwickeln. die Folie ist dann die Anode. Jetzt den Wackelsaft rauf geben. An die Glühwendel den einen Pol und an die Alufolie den anderen. das ist selbstverständlich keine Highpower-Lösung. Aber doch, in gewissen Bereichen gehts, damit kann man Hochspannung gleichrichten.
edgar S. schrieb: > Das ist jahrhundertelang so gemacht worden, warum soll das > auf einmal schlecht sein. steht bei wiki: "Entdeckt wurde ein derartiges Verhalten 1874 von Ferdinand Braun an Punktkontakten auf Bleisulfid" (https://de.wikipedia.org/wiki/Diode) Da die Halbleiterdiode erst 150 Jahre auf dem Buckel hat könnte das mit den Jahrhunderten knapp werden. Unabhängig davon das die Aussage (für niedrige Frequenzen) natürlich richtig ist. viel Erfolg hauspapa
@ Michael Knoelke (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke) >> dazu müssen die Dioden als Avalanche-Dioden gebaut sein. >> Diese wirken in Sperrrichtung wie Z-Dioden und symetrieren sich so. >Hier der Rückwärtsstrom einer 1n4007 über Temperatur und Sperrspannung. >Man sieht das die sich von ganz alleine symetrieren solange das nicht >extrem wird und die Temperatur gleich ist. [ ] Du kennst den Unterschied zwischen einer Bastellösung die bei gutem Wetter funktioniert und einer soliden Ingenieurslösung. >Irgendwoe hinter den 100% Sperrsannung beginnt der expotentielle Anstieg >der letzlich zum durchlegieren führt. Eben das passiert bei Avalanchedioden nicht, wenn man den Strom begrenzt. Theoretisch kann JEDER Diode als Z-Diode jenseits ihrer Sperrspannung arbeiten, praktisch halten das nur Z-Dioden und Avalanchedioden dauerhaft aus, ohne Schaden zu nehmen. https://de.wikipedia.org/wiki/Avalanche-Diode
@ edgar S. (hbl333) >> Schön ist was anderes, u.a. wegen >Bäh >Das ist jahrhundertelang so gemacht worden, warum soll das >auf einmal schlecht sein. Man hat auch tausende von Jahren in Höhlen gelebt und mit dem Faustkeil Mamuts zerlegt, was soll daran schlecht sein?
"Gleichrichterdioden vom Typ Avalanche weisen beim Rückwärtsdurchbruch, ähnlich Suppressordioden, ein spezifiziertes Verhalten auf, das im Datenblatt mit „surge reverse power dissipation“ angegeben wird. Gewöhnliche Gleichrichterdioden können dagegen „hot-spots“ in der Sperrschicht entwickeln und beschädigt werden."
Falk B. schrieb: > [ ] Du kennst den Unterschied zwischen einer Bastellösung die bei gutem > Wetter funktioniert und einer soliden Ingenieurslösung. Ach Falk, warum mußt Du immer so ätzend werden wenn man nicht Deiner Meinung ist ? Meine 'Basterlösung' ist seit vielen Jahren im Industriellen Einsatz in einem 300W / 20KV(peak) 30Khz SNT. Es kommt doch nie zum Lawinenartigen Durchbruch dessen Energie zerstörungsfrei vernichtet werden muß, also was faselst Du hier eigentlich ? Kennlinie lesen kannst Du aber, oder ? Die Diode die am meisten Spannung sieht, würde auch den größten Rückwärtsstrom leiten lassen. In der Reihenschaltung führt das zum annähernden Ausgleich solange die Temperaturen nicht stark differieren. Kennst Du eine Unltraschnelle Gleichrichterdiode mit hoher Sperrspannung UND Avalanchefestigeit ? Stampf ruhig noch etwas mit dem Fuss auf, Recht hast Du trotzdem nicht.
Michael K. schrieb: > Meine 'Basterlösung' ist seit vielen Jahren im Industriellen Einsatz in > einem 300W / 20KV(peak) 30Khz SNT. Meine Lösung war auch, wie oben geschrieben, viele Jahre im Einsatz, bis der Röntgendoktor in Pension ging. Und das waren eben sogar 200kV mit bis zu 200mA. Man sieht ja, was für ein Kawenzmann die originale Röhre war. Hier liefs allerdings mit Netzfrequenz, weswegen ich ohne Bedenken die 1N4007 verwenden konnte. Alle Dioden waren aber aus einer Charge.
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