Hallo Liebe Community, ich habe vor, mir ein einfaches Netzteil zum erzeugen von Spannungen bis ca. 600V selbst zu bauen. Es sollte nicht größer als nötig sein und muss eine Betriebsspannung von ca. 5-12V Gleichstrom haben (soll im Regelfall später mit einer 12V-Bleibatterie oder vergleichbarem Netzteil betrieben werden). Die Ausgangsspannung muss nicht stabilisiert werden und darf von der Eingangsspannung abhängen, meine Ansprüche sind in diesem Sinne nicht sehr hoch. Eine Leistung von 80-90 Watt wäre wünschenswert, ist aber auch nicht sehr schlimm wenn es drunter läge. Mir ist durchaus bewusst, dass arbeiten mit solchen Spannungen nicht ganz ungefährlich sein kann (ihr müsst mich auch in dieser Hinsicht nicht dafür sensibilisieren ;)) und ich auch mich im Internet auf die Suche nach einer fertigen Variante begeben könnte - ich möchte es aber selbst bauen, einfach aus Lust an der Sache. Ich habe bereits versucht, den grundlegenden Aufbau über einen Sperrwandler nachzustellen. Dazu habe ich einen herumliegenden Trafo mit zwei Sekundärwicklungen genutzt und mithilfe eines BD139 Spannungen von bis zu 700V erzeugen können, der gemessene Strom belief sich aber nur auf 1-2mA. Ein vergleichbares Schaltbild habe ich auf einer Seite gefunden, mit welcher dort auch ein Elektroschocker gebaut wurde: http://mosfetkiller.de/image.php?c=elektroschocker_1&n=schaltplan_1&no_l Dass solche Konstruktionen für hohe Wirkungsgrade nicht bekannt sind ist mir bewusst, wie muss ich aber die Kombination aus Widerstand, Transistor/MOSFET, Spule und ggf. weiteren Bauteilen wählen, um einen höheren Wirkungsgrad zu erreichen?
Schau Dir einmal im Detail die Funktionsweise von Schaltnetzteilen an. Darauf aufbauend würde ich das grundlegende Konzept für Dein Projekt erstellen. Hier findest Du die Grundlagenliteratur: http://www.rainers-elektronikpage.de/SIEMENS-Firmenschriften/siemens-firmenschriften.html
Ich hab mal sowas gebaut, allerdings nicht als Sperrwandler, sondern als Trafowandler mit einem LT1683 oder so.
Hi, ich baue gerade ein 0..1 kV Netzteil mit maximal 100W. Zur erzeugung der Hochspannung nutze ich einen Flyback aus ~400V DC heraus (das Gerät wird aus dem Netz versorgt). Zu deinen Berechnungen: für dich wichtig ist die maximale Ausgangsleistung und die Schaltfrequenz. Du legst einen Duty-Cycle fest, innerhalb dessen sich der Trafo über die Primärwicklung auflädt, undzwar um eine Energie, die gleich der Leistung durch die Schaltfrequenz (ausgegebene Energie während einer Schaltperiode) ist. Über Qmag = 0,5*L*i(t)^2 kommst du auf die benötigte Induktivität. Damit fängt die Trafoberechnung an.
Ercksen schrieb: > wie muss ich aber die Kombination aus Widerstand, Transistor/MOSFET, > Spule und ggf. weiteren Bauteilen wählen, um einen höheren Wirkungsgrad > zu erreichen? Richtig halt, nimm einen Trafo aus einem 230V~ zu 5V Schaltnetzteil mit knapp 100W, und betreibe den Trafo rückwärts, ergibt 300V. Als Sperrwandler liegt der Strom bei 40A, als Flusswandler bei 20A. Achte drauf wie das Original verschaltet ist, Halbbrücken arbeiten mit halber Spannung. Als Steuer-IC bei 5V täte es der TL494 (Flisswandler) oder MC34063 mit MOSFET (Sperrwandler), bei 12V der UC3842 (Sperrwandler) SG3525 (Flusswandler). Ein einfacher Sperrwandler mit 1 oder 2 Transistoren ist ungeeignet.
Vielen Dank erstmal für die hilfreichen Antworten! kk schrieb: > Über Qmag = > 0,5*L*i(t)^2 kommst du auf die benötigte Induktivität. Damit fängt die > Trafoberechnung an. Das heißt also, das ist die mindestens erforderliche Induktivität meiner Primär- oder Sekundärspule? MaWin schrieb: > Richtig halt, nimm einen Trafo aus einem 230V~ zu 5V Schaltnetzteil mit > knapp 100W, und betreibe den Trafo rückwärts, ergibt 300V. Die 300V entstehen wie? Kommt das durch den Faktor sqrt(2)? MaWin schrieb: > Als Sperrwandler liegt der Strom bei 40A, als Flusswandler bei 20A. Achte > drauf wie das Original verschaltet ist, Halbbrücken arbeiten mit halber > Spannung. Es wäre mir eine große Hilfe wenn du erläutern würdest, wie die Stromstärken berechnet wurden. Und nun eine wahrscheinlich Laienhafte Frage, aber wenn mein Trafo groß genug ist bzw. ich eine Frequenz im ausreichend hohen Bereich wähle, kann ich dann einen 230V:5V Trafo mit 10V betreiben, um auf die besagten 600V zu kommen oder ist das Magnetfeld trotzdem schon vorher gesättigt? Zu guter letzt, wo kann man sich geeignete Trafos kaufen? Bei Reichelt habe ich nichts geeignetes gefunden, eine Internetsuche auf die Schnelle hat auch nichts vielversprechendes geliefert (wenn ich genau wüsste was ich brauche, hätte ich intensiver gesucht).
@Ercksen (Gast) >Das heißt also, das ist die mindestens erforderliche Induktivität meiner >Primär- oder Sekundärspule? Maximale Induktivität! https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Energiespeicherung_in_Magnetkernen >> Richtig halt, nimm einen Trafo aus einem 230V~ zu 5V Schaltnetzteil mit >> knapp 100W, und betreibe den Trafo rückwärts, ergibt 300V. >Die 300V entstehen wie? Kommt das durch den Faktor sqrt(2)? Ja. >Es wäre mir eine große Hilfe wenn du erläutern würdest, wie die >Stromstärken berechnet wurden. Du bist noch lange in der Lage, einen Schaltregler von DEM Kaliber zu bauen. Fang kleiner an. >Und nun eine wahrscheinlich Laienhafte Frage, aber wenn mein Trafo groß >genug ist bzw. ich eine Frequenz im ausreichend hohen Bereich wähle, >kann ich dann einen 230V:5V Trafo mit 10V betreiben, um auf die besagten >600V zu kommen oder ist das Magnetfeld trotzdem schon vorher gesättigt? Nur, wenn man die Frequenz erhöhrt, sonst sättigt dein Primärwicklung. https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Entwicklung_von_Netztrafos >Zu guter letzt, wo kann man sich geeignete Trafos kaufen? Bei Reichelt >habe ich nichts geeignetes gefunden, eine Internetsuche auf die Schnelle >hat auch nichts vielversprechendes geliefert (wenn ich genau wüsste was >ich brauche, hätte ich intensiver gesucht). Das sind meistens alles kundenspezifische Bauteile, da gibt es nur sehr wenig Standardbauteile. Kauf dir einen Kern und wickle selber. http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/spw_smps.html Ue 10V, Ua=600V, Ia=0.2A, f=100kHz -> 1,5uH Primärinduktivität, N1/N2=0,02 Entgegen der Aussage von MaWin kann man sowas sehr wohl mit EINEM Leistungstransistor bauen, schließlich ist die Ausgangsleistung deines Wandlers eher gering.
@Falk Brunner Vielen Dank für den nützlichen Link, wenn man zuletzt noch einmal abwägt zwischen Fluss- und Sperrwandler, inwiefern unterscheiden diese sich vom Wirkungsgrad her?
@ Ercksen (Gast) >einmal abwägt zwischen Fluss- und Sperrwandler, inwiefern unterscheiden >diese sich vom Wirkungsgrad her? Das ist für dich im Moment nebensächlich. Flußwandler können prinzipbedingt höhere Leistungen erreichen, wie es mit dem Wirkungsgrad ausssieht weiß ich im Moment nicht so genau.
Ercksen schrieb: > Ein vergleichbares Schaltbild habe ich auf einer Seite gefunden, mit > welcher dort auch ein Elektroschocker gebaut wurde: Verzeih die dumme Frage - aber wozu brauchst Du das?
Ercksen schrieb: > Wirkungsgrad Das läßt sich so allgemein nur schwer spezifizieren. Denn der Wirkungsgrad ist ja nicht nur von der Grundtopologie abhängig. Übrigens ist "Flußwandler" noch dazu keine Bezeichnung für eine Grundtopologie, sondern ein Oberbegriff für mehrere. Zumindest diese Info solltest Du aber aus den von Codix genannten Dokumenten extrahiert haben? Wozu? Auch eine gute Frage. Und nicht nur aus Neugier - sondern um die nötigen Spezifikationen zu kennen.
@ Dieter F. @ Homo Habilis Ganz konkrete Anwendungsmöglichkeiten habe ich dafür noch nicht, wie gesagt, es ist primär das Interesse um zu verstehen, wie so etwas funktioniert und wenn es klappt könnte ich damit beispielsweise Elkos größerer Kapazität aufladen oder andere Dinge. Also wirklich brauchen tue ich das Gerät nicht aber das ist für die technische Realisierung egal, also viel mehr Ansprüche als oben genannt habe ich nicht, weniger Leistung wäre auch nicht schlimm. Homo Habilis schrieb: > Übrigens ist "Flußwandler" noch dazu keine Bezeichnung für eine > Grundtopologie, sondern ein Oberbegriff für mehrere. Das war mir bewusst, meinte nur in allgemeiner Abgrenzung zum Sperrwandler. Falk B. schrieb: > Das sind meistens alles kundenspezifische Bauteile, da gibt es nur sehr > wenig Standardbauteile. Kauf dir einen Kern und wickle selber. Werde ich wohl machen müssen. Nochmal eine Frage zum Kern, die Option sich auf obiger Seite die Wickeldaten anzeigen zu lassen ist ja ganz praktisch. Einen Kern mit den in der Tabelle stehenden Eigenschaften habe ich jedoch nicht gefunden, ich scheine aber nicht der einzige mit diesem Problem zu sein.
@Ercksen (Gast) >praktisch. Einen Kern mit den in der Tabelle stehenden Eigenschaften >habe ich jedoch nicht gefunden, ich scheine aber nicht der einzige mit >diesem Problem zu sein. Die Kerne gibt es, wenn gleich nicht unbedingt bei Conrad & Co. http://www.digikey.de/products/de/magnetics-transformer-inductor-components/ferrite-cores/936 Nimm für deine Experimente einen etwas größeren Kern. Nimm KEINEN Ringkern, u.a. weil der sehr nervig zu wicklen ist. http://de.farnell.com/transformatorkerne http://de.farnell.com/transformator-spulenkorper Farnell liefert auch an Privatleute. http://www.hbe-shop.de/
Alles klar, dann hätte ich abschließend noch eine Frage (tut mir Leid, dass ich dich mit derartigen Fragen belästigen muss, aber es wurde mir nie so richtig klar und bevor ich was falsches bestelle...): Die in der Tabelle als "magnetischen Leitwert" bezeichnete Größe, ist das ein Synonym für den Induktivitätsfaktor AL?
Zwei invers betriebene und passend parallel und in Reihe geschaltete schnöde 230V zu 12V Trafos würden es auch tun. Am Eingang z.B. ein Audio classD Verstärker. Dann mußt du gar nix wickeln.
Ercksen schrieb: > wenn es klappt könnte ich damit beispielsweise Elkos größerer Kapazität > aufladen oder andere Nö. Zum Laden von Elkos nutzt man andere Wandler (Sperrwandler ZVS) als zum erzeugen von stabilen 600V. Wenn man wissen will, wie etwas funktioniert, fängt man früher an: Trafo an NE555 und gucken wie er sich bei verschiedenen Frequenzen und Tastgraden verhält, dann dasselbe mit mehr Leistung, dabei nicht ohne Überstromschutz und Ausgangsspannungsregelung.
Falk B. schrieb: > Entgegen der Aussage von MaWin kann man sowas sehr wohl mit EINEM > Leistungstransistor bauen, ...wie z.B. die Wandler für Elektronen-Blitzgeräte schon vor Jahrzehnten gezeigt haben. Vielleicht geistern solche Schal- tungen ja noch durchs Netz. U.a. waren da Beispielschaltungen in den Siemens Halbleiter Schaltbeispielen.
falls ihr so nen Handelsüblichen Trafo zur Hand habt 230V->5V messt mal den Primär- und Sekundärwiderstand aus und überlegt mal wieviel Strom fließen dürfte wenn man die sek. Seite an 230V hängt. In der Schule haben die zwar etwas über das Windungsverhältniss gesagt aber das da verschiedene Drahtdurchmesser genommen werden ist unter den Tisch gefallen.
Ercksen schrieb: > Die in der Tabelle als "magnetischen Leitwert"(#) > bezeichnete Größe, ist das ein Synonym > für den Induktivitätsfaktor AL? Welche Tabelle genau enthält denn diese Bezeichnung? Aber allgemein: Nein. Mal vereinfacht: (# = Lambda) hat die Einheit Ohm*Sekunde, oder Vs/A. Der A_L-Wert hat (meist) die Einheit nH/N². (= Nanohenry pro Quadrat der Windungszahl) Würde mich interessieren, wo Du das her hast. -------------------------------------------- Back to Topic: Thomas O. schrieb: > überlegt mal wieviel Strom > fließen dürfte wenn man die sek. Seite an 230V hängt. Davon sprach doch niemand? Abdul meinte "an einem Verstärker". @Ercksen: Es hat sicher niemand was dagegen, daß Du so was baust. Aber es gäbe doch noch so einiges abzuklären. bis ca. 600V - soll ja wohl variabel bedeuten. Und zumeist ist eine Regelung schon sinnvoll. (Da Du mehr vor zu haben scheinst, als ELKOs laden.) Aber ohne ein paar Spezifikationen kann man nur sehr schwer eine konkrete Antwort geben. ("Eine Schwäche, zunehmend verbreitet unter..." ^^) Möglicherweise kämen da mehrere Links.
Harald W. schrieb: > Falk B. schrieb: > >> Entgegen der Aussage von MaWin kann man sowas sehr wohl mit EINEM >> Leistungstransistor bauen, > > ...wie z.B. die Wandler für Elektronen-Blitzgeräte schon vor > Jahrzehnten gezeigt haben. Vielleicht geistern solche Schal- > tungen ja noch durchs Netz. U.a. waren da Beispielschaltungen > in den Siemens Halbleiter Schaltbeispielen. und heute gibt es nette Chips von LT a la LT3750 oder LT3575, die das dann auch noch regeln. Trafos bekommt man bei Würth und fertig ist die 300 - 700V. Allerdings mit weniger Leistung als der TO will. MiWi
Thomas O. schrieb: > falls ihr so nen Handelsüblichen Trafo zur Hand habt 230V->5V messt mal > den Primär- und Sekundärwiderstand aus und überlegt mal wieviel Strom > fließen dürfte wenn man die sek. Seite an 230V hängt. Welcher Käse soll das werden ? Daß ein Trafo an der 5V Wicklung keine 230V verträgt, sollte klar sein. Aber 5V~ kann man anlegen und bekommt dann 230V~ aus der 230V Wicklung (abzüglich Verluste). Und da ist der dickere Draht auf der 5V Seite auch ganz passend. > In der Schule haben die zwar etwas über das Windungsverhältniss gesagt > aber das da verschiedene Drahtdurchmesser genommen werden ist unter den > Tisch gefallen. Ich befürchte, du hast in der Schule rein gar nicht aufgepasst.
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