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Hochspannungsnetzteil

 
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 15:15    Titel: Hochspannungsnetzteil Antworten mit Zitat

Tja, die Frage sagt schon alles:
Wie baue ich ein Hochspannungsnetzteil, das:
- eine Ausgangsspannung von 5V hat, und
- eine Ausgangsspannung von 160-170V hat, dabei aber
- nur so ~20-30mA (pro Ausgangsspannung) liefern muss?

Bisher habe ich immer zwei Trafos "Rücken an Rücken" geschaltet, aber das ist nunmal nicht
so elegant und auch sehr platzraubend.

Gibt es da nicht irgendeine IC-Variante? Ich meine, ich hätte in dem Zusammenhang schon
einmal von DC-DC-Wandlern gehört, bin mir aber nicht sicher, zumal ich in diesem Bereich 0 Ahnung habe.

Für alle die es interessiert: Ich möchte eine zweite Röhrenuhr basteln, die soll aber kleiner werden,
und auf eine Europakarte (160mm*100mm) passen.

Schon mal danke für die Antworten,

jb
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MisterD



Anmeldungsdatum: 10.09.2004
Beiträge: 3071
Wohnort: bei Darmstadt

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 15:50    Titel: Antworten mit Zitat

du meinst Eingangsspannung von 5V ne?

Ich würde raten, die ICC-Version wäre "Selberdrehen" happy

kann man mit nem Elektromagnetischen Schwingkreis die Spannung auch hochschrauben oder nur runter?
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"It is practically impossible to teach good programming to students that have had a prior exposure to BASIC: as potential programmers they are mentally mutilated beyond hope of regeneration."
Edsger W. Dijkstra
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Kai Bareis



Anmeldungsdatum: 10.09.2004
Beiträge: 545
Wohnort: Baden Würtemberg

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 15:58    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab ja auch so ne Nixi Röhre dort habe ich die Hochspannung mit hilfe von einem NE555 und einem Übertrage gelöst. Und sovielbraucht so ne Röhre auch nicht also müsste ein kleiner Trafo mit nem Taktgenerator(einstellbar) und Leistungstransistor reichen.

@MisterD das geht auch anderstrum wen de den Trafo/Übertrager falschherum anschließt.
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MfG Kai Bareis
Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen! Warum einfach wens auch umständlich geht!
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 17:35    Titel: Antworten mit Zitat

MisterD hat Folgendes geschrieben:

du meinst Eingangsspannung von 5V ne?

Sollte so bei ca. 12V= liegen, aber auf keinen Fall bei 230V~.

Kai Bareis hat Folgendes geschrieben:

Ich hab ja auch so ne Nixi Röhre dort habe ich die Hochspannung mit hilfe von einem NE555 und einem Übertrage gelöst. Und sovielbraucht so ne Röhre auch nicht also müsste ein kleiner Trafo mit nem Taktgenerator(einstellbar) und Leistungstransistor reichen.


Also es ist nicht nur eine Nixie, sondern 6 (->Uhr).

Und was für einen Übertrager nehmen? Einfach den Ausgang des 555 über einen
Transistor die eine Seite des Übertragers immer aus- und einschalten lassen, oder wie?

Da kenn' ich mich halt nicht so aus... peinlich

jb
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Michael Frey



Anmeldungsdatum: 18.12.2004
Beiträge: 2577
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

Zum Funktionsprinizip solcher Hochspannungsschaltungen:
Der NE555 zerhackt die Gleichspannung fein säuberlich.
Als nächstes folgt ein Tranistor der als Schalter oder auch Verstärkung dient.
Dann wird die so erzeugte und verstärkte Rechteck Spannung einfach noch Hoch Transfomiert über einen Trafo.
Eines der vielen Probleme:
Die Hochspannung rauscht wie Blöde (Weil vorne am Trafo ein Rechteck anliegt), eine Glättung "stricht" zwar die Spannung einigermassen glatt, dabei Verliert man jedoch wieder an Spannung (Wenn man den Maximal Ausschlag betrachtet).
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 14.09.2005, 18:07    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich habe hier was dazu gefunden, aber irgendwie hört es sich ziemlich gefährlich an...

Aber 170V mit so ungefähr 20mA sind doch nicht so schlimm, oder?

Aber noch einmal zur Schaltung: Wenn ich dass jetzt richtig verstanden habe, dann müsste das doch so funktionieren:
- Ein NE555 zerlegt die Spannung (z.B.12V) in Rechtecksignale.
- Das kommt dann über einen Transistor an die Sekundärspule eines Trafos.
- Dann wird an der Primärspule gleichgerichtet und mit dem Elko "geglättet".

Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege.

Ein paar Fragen aber noch:

- Du sagst, Michael, dass es mit dieser Schaltungsart einige Probleme gibt.
Aber den Nixies dürfte ein Spannungsabfall doch nicht allzu große Probleme bereiten, oder?

- Welche Frequenz und welchen Trafo (Sekundärspannung) soll ich bei einer gewünschten Spannung von 170V nehmen?

/EDIT: Ich habe folgenden Schaltplan im Netzt gefunden; damit sollte man laut "Hersteller" 170V
erzeugen können - also genau das Richtige.

Link

Der Schaltregler ist übrigens ein MC34063A, nicht ein MC34036A

jb
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volta



Anmeldungsdatum: 04.05.2005
Beiträge: 1874
Wohnort: D59192

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 10:06    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo jb,
Zitat:
Also ich habe hier was dazu gefunden, aber irgendwie hört es sich ziemlich gefährlich an...
richtig!!
Zitat:
Aber 170V mit so ungefähr 20mA sind doch nicht so schlimm, oder?
absolut falsch!!
Ab 48V AC und 60V DC kann es gefährlich werden, 170V 30mA können schon tödlich sein (feuchte Finger, Strom fließt über das Herz).
Darum hat ein guter Elektriker die linke Hand immer in der Hosentasche. lachen
Zum eigenen Schutz, und auch zum Schutz der Bauteile solltest du einige Vorsichtsmaßnamen treffen z.B.
größerer Abstand der Bauteile (Leitungen) die höhere Spannung führen von den "normalen Bauteilen",
zusätzliche Abdeckung des Netzteils, mit Warnhinweis
(auch das Kondensatoren, nach dem Ausschalten, längere Zeit gefährliche Spannungen halten).

Ich hätte wieder eine simplere Lösung (aber genauso gefährlich!!) genommen.
Trafo 230V/24V 10VA, 3 x Spannungsverdoppler (Kaskade) auf ca. 180V.
Erfordert aber, wie alle anderen Lösungen auch, einiges an Platz.

Die Lösung mit NE555 wird ohne Leistungsschalttransistor nicht funktionieren (170V * 20mA = 3,4W, Wirkungsgrad ca. 50% also 8Watt Schaltleistung schafft der NE555 alleine nicht).
Für solch eine Schaltung eignen sich (alte) Trafos aus Schaltnetzteilen von PCs. Da werden aus getakteten (ca. 15kHz) 300V / 8V (primär - sekundär vertauschen??).

Der Schaltplan sieht gut aus, großer Aufwand, besonders die Spule sollte hochwertig sein.
Gruß
Volta
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Dieser Beitrag kann Spuren von Ironie & Sarkasmus enthalten.
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 16:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ne Kaskade wollte ich aber nicht nehmen...

Ich denke, ich werde mich für den 2. Schaltplan entscheiden.
Diese Platine werde ich zur Sicherheit mal ätzen.

Ich werde auf jeden Fall vorsichtig sein, keine Sorge lächeln

jb
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Michael Frey



Anmeldungsdatum: 18.12.2004
Beiträge: 2577
Wohnort: Schweiz

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 17:37    Titel: Antworten mit Zitat

Also was mit dieser Schaltung gemacht wird nennt man Pfusch ...
z.B. diese Not Bauteile die Parrel geschaltet sind ist in der Digtaltechnick "verboten", weil eventuel (oder Wahrscheinlich zwinkern) die Bauteile am Ausgang nicht die Gleiche Spannung anliegt, fliesst ein Strom zwischen den Not Bauteilen.

Wegen der Spannung: Das Problem am Glätten ist, das man damit die Peaks die man haben will eben wegglättet zwinkern .

Das Problem Allgemein mit diesen Schaltungen ist, das die Hochspannung nur sehr kurz vorhanden ist. Kann sein das es für deine Nixis zu kurz ist.
Gefährlich sind die Schaltungen alle zusammen.

Aus Guten Grund gilt der Grundsatz bis 50 Volt darf jeder Arbeiten über 50 Volt nur Ausgebildete, wobei auch 50 Volt schon Recht Gefährlich werden können (jenach Weg und Zeit, 50 mA bei 10 Sekunden kann Störungen Verursachen, 150mA bei 10 Sekunden ist schon die Flimmerschwelle)!
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 19:20    Titel: Antworten mit Zitat

Michael Frey hat Folgendes geschrieben:

Also was mit dieser Schaltung gemacht wird nennt man Pfusch ...
z.B. diese Not Bauteile die Parrel geschaltet sind ist in der Digtaltechnick "verboten", weil eventuel (oder Wahrscheinlich zwinkern ) die Bauteile am Ausgang nicht die Gleiche Spannung anliegt, fliesst ein Strom zwischen den Not Bauteilen.

Irgendwie verstehe ich nicht, was du mir damit sagen möchtest...

Übrigens: Das obige Netzteil wurde für eine Nixie Uhr designt... zwinkern

jb
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Skilltronic



Anmeldungsdatum: 10.09.2004
Beiträge: 1148
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 19:52    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo

Er meint damit, dass man die Ausgänge von Logikgattern wie denen im 4049 eigentlich nicht miteinander verbinden darf. sondern Dioden dazwischenschaltet damit es bei unterschiedlichen Pegeln keinen Kurzschluss geben kann.

Ausserdem können die Ausgangsspannungen produktionsbedingt bei den verschiedenen Gattern auch bei gleichem Pegel etwas unterschiedlich sein. Beides führt dazu, das Strom von einem Eingang in einen anderen hineinfliesst, was den IC beschädigen kann. In deinem Fall sind aber die Eingänge auch miteinander verbunden und der Ausgangspegel - bis auf die Toleranz eben -immer gleich. Gut wenn es funktioniert, schön ist es aber nicht. Der Sinn des Parallelschaltens ist hier wohl der, dass die Leistung die geschaltet wird auf drei Gatter verteilt wird weil eins zu schwach sein könnte.

Gruss
Skilltronic
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 19:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ach Quatsch, ich wollte doch das 2. Netzteil basteln, da gibt's doch keine 4049er...

jb


Zuletzt bearbeitet von jb am 15.09.2005, 20:00, insgesamt 2-mal bearbeitet
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volta



Anmeldungsdatum: 04.05.2005
Beiträge: 1874
Wohnort: D59192

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,
@Michael,
du sprichst von diese Schaltung:
http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/hs.htm
"Normalerweise" ist es richtig, Ausgänge von Digitalengattern darf man nicht zusammenschalten. Hier aber ist die "Ausnahme", das sind CMOS-Gatter die auch mit den Eingängen gemeinsam verbunden sind, die können so gefahrlos einen höheren Strom, als ein Einzelgatter, abgeben.

@jb
das Netzteil ist m.E. ganz Ok. Tip: den 750k würde ich aus 5 R a 150k Reihenschaltung bilden, verteilt die Spannung und Leistung besser (sicherer).
Gruß
Volta

EDIT/
jetzt bin ich nicht mehr sicher ob wir die gleiche Schaltung meinen!
OK, nach deiner Berichtigung sprechen wir doch über die selbe Schaltung!
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Zuletzt bearbeitet von volta am 15.09.2005, 20:07, insgesamt 2-mal bearbeitet
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 15.09.2005, 20:01    Titel: Antworten mit Zitat

OK, werde ich beachten, danke lächeln

jb
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tilli



Anmeldungsdatum: 10.09.2005
Beiträge: 73

BeitragVerfasst am: 16.09.2005, 17:19    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

Ich möchte noch meinen Senf zu dem erwähnten Elco abgeben, der schaltunstechnisch hinter den Trafo soll: Seinlassen!!!

zum Einen sind Elcos i.allg. Niederspannungskondensatoren, man muss aufpassen, dass die Spannung nicht überschritten wird - hierbei muss auch darauf geachtet werden, dass die Spannung der Spitzen selbst bei einem Sinuns Wurzel(2) (~1,4) mal größer sind als bei einem Gleichstrom. Die Spannung ist diejenige die bei gleichem Mittleren Strom die gleiche Leistung erbringt. Für 170V wäre das etwa ein 250V Elco -> teuer

Zweitens sind elcos Gleichstromkondensatoren - wenn man die längere Zeit (oder Häufiger) mit der Falschen Spannungsrichtung läd, dann explodieren die! Ich habe mal einen ausgelöteten auf eine Experimentierplatte gesteckt - der ist hochgegangen wie eine Rakete - und der Geruch erst ... eine durch den Lötkolben verbrannte Platine ist gold wert dagegen ... also : KEIN ELEKTROLYT an WECHSELSPANNUNG!!!

Es gibt eine Menge kleiner Kondensatoren, die man nehmen kann, vielleicht empfielt sich auch den Trafo als Schwingkreis laufen zu lassen - das bedeutet, dass man sekundärseitig die Induktivität misst (oder abschätzt) und einen passenden Kondensator wählt - bitte Beachten, dass Eure Anzeigen auch eine Kapazität haben.
Wenn man nun die Frequenz hoch wählt, dann kann der Trafo klein und die Kapazität ebenfalls gewählt werden - man wird jedoch auch darauf achten müssen, ob nicht die Anzeigen nicht Anodenanzeigen sind und Gleichstrom benötigen - in dem Fall kann man Gleichrichten und mit einem Kondensator Zwischenpuffern. Falls sie Dauerleuchten, benötigen sie Spannungsunerbrechung und man muss die Kapzität veringern.
Aber CAVE KANEM mit hoher Gleichspannung - die ist verdammt gefährlicher als hohe Wechselspannung - bei Wechselspnannung kann man immer noch zwischen den Phasespitzen 'klar denken und die Hand wegziehen' zwinkern aber mal im Ernst - es ist eher möglich bei Wechselspannung die Hand wegzuzuiehen als bei Gleichspannung. Nichtsdestotrotz ist es wohl nötig die Gerätschft mit den 17ß0V zu versorgen, daher viel Spaß noch

CU2
Tilli
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jb



Anmeldungsdatum: 14.01.2005
Beiträge: 2010

BeitragVerfasst am: 16.09.2005, 17:27    Titel: Antworten mit Zitat

Du redest auch von dem Netzteil, oder?
Von welchem Elko hinterm Trafo redest du dann?

Das Netzteil wurde für eine Nixie Uhr designt, ich habe es im Internet auf einer
Nixie-Seite gefunden.

Dass man Elkos nicht ununterbrochen an hohe Wechselspannung anschließen sollte, und
dass man dabei die zulässige Maximalspannung im Auge behalten sollte, ist mir ebenfalls geläufig, danke zwinkern

jb
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Kai Bareis



Anmeldungsdatum: 10.09.2004
Beiträge: 545
Wohnort: Baden Würtemberg

BeitragVerfasst am: 16.09.2005, 17:47    Titel: Antworten mit Zitat

Also der Elko kann schon da rein da noch eine Diode dazwischen ist die dafür sorgt das der Elko nur positive Spannung abbekommt und somit dann ca. 170V Gleichspannung zur Verfügung steht.
_________________
MfG Kai Bareis
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tilli



Anmeldungsdatum: 10.09.2005
Beiträge: 73

BeitragVerfasst am: 16.09.2005, 17:50    Titel: Antworten mit Zitat

@ JB
Zitat:

Von welchem Elko hinterm Trafo redest du dann?


bezog sich auf
14.09.
michael frey's Einwand mit den Spitzen
und
Deine Antwort mit dem ELKO

Wenn man es gleichrichtet, hat man zwar die Problematik mit der Polarität nicht, aber immer noch das Problem mit der relativ hohen Spannung.

Ich denke eine etwa höhere Spannung sollte den ELKO ohnehin überflüssig machen - lieber 3 Dioden mehr ausgeben und eine Gräzschaltung(Brückengleichrichter) nutzen.

Vielleicht ist aber ein Kondensator Primärseitig sinnig, um den Schwingkreis aufzubauen...

CU2
Tilli
[/quote]
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