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Esel

26.06.2011,
13:32
 

Sperrschwinger (Elektronik)

Hallo liebes Forum!

Als ich das Internet nach Sperrschwinger Dingen etwas durchstöbert habe, wollte ich doch mal einen kurz aufbauen und gucken was passiert :-)

Mein Messaufbau besteht aus einem leistungsfähigen IGBT von Mitsubishi(CM50DY-24H), der eine Wicklung eines 50VA Ringkerntrafos schaltet. Die zweite Wicklung(jeweils sekundär) wird an das Gate das mit einem Widerstand(470) in Reihe zum Gate verschaltet. Zudem ist noch ein 22k Pulldown Widerstand vorhanden. Meine Versorgungsspannung stammt aus einem 300VA Ringkerntrafos welche über eine M1U verschaltung geglättet wird. Diese Spannung wird über einen 100mF Elko geglättet.(12V~ => 17/18V-)

Als ich dann den Stecker in die Steckdose steckte, fing dieser also an zu schwingen, an der Primärwicklung habe ich nun ein normales Multimeter angeschlossen, was einen Messbereich bis 1000V hat.

Das Multimeter ging allerdings nach wenigen Millisekunden in den Overload Bereich. Und vom Trafo vernahm man ein lautes Brummes.

Da der Trafo eine maximale Spannungsfestigkeit von 4kV hat, hab ich mich nicht getraut länger am Netz zu halten ;)

Nun sehen meine Fragen wie folgt aus:

1. In welcher Frequenz schwingt der Trafo?
2. Wie kann ich die maximale Ausgangsspannung bestimmen?
3. Würde der Trafo durchschlagen, wenn ich den Aufbau länger am Netz lasse?
4. Kann mir jemand erklären, wieso der überhaupt schwingt?

Vielen Dank für die Hilfe.

Habe im Anhang einen sehr provisorischen Messaufbau auf meinem Bett!

Grüße Esel

(Für Schärer, diesmal habe ich ein qualitativ besseres Bild ;))

Esel

26.06.2011,
13:34

@ Esel

Sperrschwinger

Aus irgendeinem Grund, werden meine Bilder mit der Upload funktion nicht hochgeladen, da ich die bei mir nicht sehe...

Hier der Link zu imageshack: http://imageshack.us/photo/my-images/15/img0079uj.jpg/

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2011,
14:30

@ Esel

Sperrschwinger

» Aus irgendeinem Grund, werden meine Bilder mit der Upload funktion nicht
» hochgeladen

Du hast gesehen (extra dicke Schrift) "max 150.000 Bytes"? Nicht Megabytes!

Und statt Foto besser Schaltbild. selbst wenn's mit Paint gekritzelt oder Bleistiftzeichnung eingescannt.

hws

Esel

26.06.2011,
14:56

@ hws

Sperrschwinger

Hier das schaltbild:

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2011,
15:31

@ Esel

Sperrschwinger

» Hier das schaltbild:

Sperrschwinger ohne Last bringt auch ganz schön Leerlaufspannung. Schau dir die Blitzschaltung in den Wegwerfkameras an, 200...300V aus einer 1,5V Batterie.

Außerdem, wo will die Energie im Kern denn hin, wenn nicht in die 230V Wicklung? Der Kern geht evtl in die Sättigung. 50VA sind auch nicht gerade wenig Leistung.
Schonmal Schaltungen gesehen, die zur Entmagnetisierung des Kerns und Rückspeisung der Energie eine zusätzliche Wicklung samt Diode Richtung Eingangsspannung haben?

Was soll denn damit betrieben werden?

hws

Esel

26.06.2011,
19:20

@ hws

Sperrschwinger

Das ist ein reines Experiment!

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2011,
20:03

@ Esel

Sperrschwinger

» Das ist ein reines Experiment!

Ja und? das ändert aber die Physik nicht.
Die in der Flußphase in den Kern eingebrachte Energie muss irgendwo hin, wenn der Transistor sperrt. In den gesperrten Transistor zurück kann er nicht. In die Basiswicklung nur sehr begrenzt. Und die 230V ist nicht angeschlossen - also wohin mit der Energie? Richtig, wie bei der guten alten Auto-Zündspule. In einen Hochspannungsimpuls und evtl Funkenüberschlag. Und wenn dort keine Zündkerze zur kontrollierten Ableitung des Funkens ist - dann knallt es irgendwo anders. (es bildet sich ne Brandstelle / Isolationsdurchschlag und der Trafo ist hin)

Auch wenn es ein Experiment ist, sollte die 230V Wicklung doch zu etwas gut sein - benutzt werden?

hws

roldor(R)

Homepage E-Mail

Konstanz,
26.06.2011,
20:13

@ hws

Sperrschwinger

Weiss der, dass man im Bett nicht rauchen sollte?
Das ist lebensgefährlich!!

--
Gruß von

* Henry-Roland Dorau * Pf.100431 78404 Konstanz * 0176 29 000 333 * http://sun-innovation.de *

Esel

26.06.2011,
20:17

@ roldor

Sperrschwinger

Ganz sicher.

Hws, ich habe auch einen widerstand an der Primärseite angeschlossen, und es Passiert rein gar nix.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2011,
21:39

@ Esel

Sperrschwinger

» Hws, ich habe auch einen widerstand an der Primärseite angeschlossen, und
» es Passiert rein gar nix.

Wie - gar nichts?
Ich denke, der fängt an zu schwingen und das Multimeter geht auf Vollanschlag?

Oder isser inzwischen kaputt?

» 1. In welcher Frequenz schwingt der Trafo?
Würde ich messen. Hängt von der Induktivität der Wicklungen und vom Transistor und den Widerständen ab. Berechnen? (Faulheit)

» 2. Wie kann ich die maximale Ausgangsspannung bestimmen?
Unbelastet? kaum! Mit Last: Übersetzungsverhältnis des Trafos, wenn der vorn mit Rechteck gespeist wird. Schwierig.

» 3. Würde der Trafo durchschlagen, wenn ich den Aufbau länger am Netz lasse?
Könnte, wenn man 2.) weiss und die Isolationseigenschaften des Trafos.

» 4. Kann mir jemand erklären, wieso der überhaupt schwingt?

Gibts in Wiki keine Erklärung? Hmpf ja, Röhrenschaltung meinte ich eigentlich nicht.
Google? OK!
Über den oberen Widerstand und die untere Wicklung kriegt der Transistor Saft und beginnt zu leiten. Der Kollektorstrom durch die obere Spule gibt in der unteren Spule einen Strom, der den Transistor noch weiter aufsteuert. Das geht so weit, bis der Kern in Sättigung gerät und in die untere Spule keine höhere Spannung mehr induziert wird. Spannung an der Basis verkleinert sich -> Kollektrorstrom verkleinert sich -> Basisspannung wird noch kleiner, bis der Kollektorstrom völlig zusammenbricht. Dann startet über den Strom des Widerstand oben ein neuer Zyklus.

hws

**ga st**

26.06.2011,
21:52

@ hws

Sperrschwinger

Hallo,
ich dachte immer, in der Spule für das Gate (nix Basis) wird eine entgegengesetzte Spannung induziert, welche dann den Transistor sperren lässt.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2011,
22:03

@ **ga st**

Sperrschwinger

» Hallo,
» ich dachte immer, in der Spule für das Gate (nix Basis) wird eine
» entgegengesetzte Spannung induziert, welche dann den Transistor sperren
» lässt.

Erst nach Erreichen der Sättigung, wenn Basis / Gate nicht mehr positiver werden können. Dann kippt die Basisspannung um und sperrt den Transistor.

Trick ist doch, möglichst viel Energie in den Kern zu bekommen (bis zur Sättigung) und dann den Strom schlagartig abzuschalten (wie bei der Zündspule)

Ob Transistor, FET, IGBT oder gar Röhre ist egal.

Bei deiner Schaltung wäre die Spule am Gate umgedreht. Kannst du ja mal probieren (aber nicht unbedingt gleich mit 300Va / 50VA Ringkerntrafos).

hws

x y

26.06.2011,
22:04

@ hws

Sperrschwinger

» probieren (aber nicht unbedingt gleich mit 300Va / 50VA Ringkerntrafos).

Die als Speichertrafos eh nicht taugen.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

27.06.2011,
09:33

@ x y

Sperrschwinger

» » probieren (aber nicht unbedingt gleich mit 300Va / 50VA Ringkerntrafos).
»
» Die als Speichertrafos eh nicht taugen.

Ja, aus den 70er Jahren kenne ich auch Sperrschwinger-
Schaltungen mit geblechten Trafos, die hatten dann aber
meistb einen Luftspalt drin. Besser klappt das mit Ferrit-
oder Eisenpulverkernen.
Gruss
Harald

Esel

27.06.2011,
11:24

@ hws

Sperrschwinger

Dass Messgerät ist weiterhin auf vollanschlag, und der Widerstand fristet weiter sein darsein

x y

27.06.2011,
12:06

@ Esel

Sperrschwinger

» Dass Messgerät ist weiterhin auf vollanschlag, und der Widerstand fristet
» weiter sein darsein

Und der Trafo ist immer noch ungeeignet.