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Hallo,
Ich habe hier ein kleines Projekt. Allerdings gibt es hier und da noch einige Probleme..
Es geht um die Erzeugung von !HOCHSPANNUNG! zu Versuchszwecken! Ich habe mir bereits einige Schaltungen zusammen gesteckt, die ein DST ansteuern sollen. Geht auch ganz gut, aber ich glaube es könnte besser sein.

Hier erstmal eine Vergleichsschaltung im Netz:
http://www.trifolium.de/netzteil/kap13.html

Bild 13.3.2 B zeigt in etwa den Aufbau der Schaltung.
Ich benutze auch einen NE555 und nen Mosfet, allerdings kann ich Out und Gate nicht so einfach verbinden.

Das Problem:
Der Mosfet beginnt bei 2V durchzusteuern (und ist bei grob 4.5V "satt". Der Ne555 erzeugt mir meine Rechtecksimpulse. Aber diese gehen leider nicht von 0V bis 10V, sondern fangen erst oberhalb von 2V an. Das hat zur Folge, dass der Mosfet nie ganz sperrt.

Ein ähnliches Problem tritt auf bei niedirgeren Betriebsspannungen, z.B. 6V. Dann erreicht der Ne555 am Ausgang nicht die 4.5V, was bedeutet, dass der Mosfet nicht ganz durchsteuert.

Aber das war ja noch nicht alles...
Das Signal am Ausganz des Ne555 bekommt je nach Pulsbreite ein Offset. Es ist aber im Vergleich zur Amplitude des Signals eher gering.
Also muss ich die Spannung zur Steuerung des Fets irgendwie auf den ganzen Bereich von 0V bis zur Versorgungsspannung ausweiten.
Im Bild unten ist ein erster Gedanke dazu abgebildet.
Die Spannungsquelle V2 ersetzt dabei den Ne555, da das Bauteil in SwCad zu optimal funktioniert (Ausgang steuert immer von 0V - U_max durch). Ich hoffe für die Dioden finde ich noch irgendwo eine passende Zener...
Der Transistor T1 sollte ein schneller sein. Und die Transistoren T2 und T3 der "Endstufe" sollten möglichst viel Strom liefern um die Gate-Kapazität schnell umladen zu können. Sind die Überlegungen erstmal richtig so?
Dann habe ich noch eine Frage zur Endstufe aus T2 und T3, wie kommt eigentlich genau der Verstärkungsfaktor von 1 dabei raus (mal von den +-0,7V abgesehen) und kann man den nicht irgendwie erhöhen?

Und damit wären wir auch schon am Ende der Schaltung angelangt: Dem Mosfet und der Primärwicklung..

Zur Resonanzfrequenz der Spule hab ich noch ne Frage.
Wenn der Mosfet durchsteuert, fließt ein Strom durch die Spule und ein Magnetfeld baut sich auf. Der Strom steigt einige Zeit (linear) an, bis die Spule in Sättigung geht, und bleibt dann konstant. Und das ist dann der Zeitpunkt an dem der Mosfet sperren sollte (Passt das so?). Ergibt sich daraus dann die Periodendauer bzw die Resonanzfrequenz?

Diese Flyback-Schaltungen, die ihre Frequenz selbstständig regeln sind nich besonders effektiv, oder?
Die erinnern mich sehr an diese "Joul-Thief"-Schaltungen, und ich glaube die haben viel unnötigen Strom gezogen.

Ach ja, fast hätte ichs vergessen:
Wenn man sagen kann, dass der Ne555 seine Schwingung immer um die Mitte der Versorgungsspannung macht, also mal oberhalb, mal unterhalb von U_max/2 schwingt, kann ich mir das vielleicht alles vereinfachen, indem ich mir nen Komperator oder OpAmp nehme, den Eingang auf U_max/2 lege und einen idealerweise unendlichen Verstärkungsfaktor einstelle?! Das würde wenn überhaupt, aber nur was bringen, wenn der OpAmp von 0V bis U_max schalten kann, oder?! Kann man generell sowas sagen, wie dass Opamps, langsamer oder schneller schalten als der Ne555?

Und eine letzte Sache noch. Wie kann ich den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen?
Ich hatte mir dazu überlegt, dass ich erstmal ganz normal am Netzteilausgang die mittlere Leistung messe. Am HV-Ausgang würde ich dann einen Komdensator laden, der bei einer bestimmten spannung eine Funkenstrecke durchschlägt. Entweder gemessen, oder an Hand des Luftspaltes der Funkenstrecke (wegen ca. 1kV /mm) kenne ich dann die Spannung am Kondensator. Aus der Frequenz f der Überschläge und der Energie des Kondensators E = 1/2 C*U^2 kann ich dann die Leistung P = E*f berechnen. Vorausgesetzt der Kondensator entläd sich komplett. Ginge das so?

Bitte schreibt mir und schreibt viel. Ich bin für alles dankbar.

MfG Philipp

statt an den Symptomen rumzufummeln.

» Das Problem:
» Der Mosfet beginnt bei 2V durchzusteuern (und ist bei grob 4.5V "satt".

Das ist ok so.

» Der Ne555 erzeugt mir meine Rechtecksimpulse. Aber diese gehen leider
» nicht von 0V bis 10V, sondern fangen erst oberhalb von 2V an.

Und wieso? Welche Schaltung? Das sollte eigentlich nicht so sein.

» Das Signal am Ausganz des Ne555 bekommt je nach Pulsbreite ein Offset.

Läuft das Signal irgenwo über einen Kondensator?

» Also muss ich die Spannung zur Steuerung des Fets irgendwie auf den ganzen
» Bereich von 0V bis zur Versorgungsspannung ausweiten.

Ja, in dem du ne vernünftige NE555-Schaltung nimmst und bei der Verdrahtung keinen Fehler einbaust.

» Die Spannungsquelle V2 ersetzt dabei den Ne555, da das Bauteil in SwCad zu
» optimal funktioniert (Ausgang steuert immer von 0V - U_max durch).

Und das ist auch normal so - nicht nur in SW-Cad, sondern auch in der Wirklichkeit.

» Wenn der Mosfet durchsteuert, fließt ein Strom durch die Spule und ein
» Magnetfeld baut sich auf. Der Strom steigt einige Zeit (linear) an, bis
» die Spule in Sättigung geht, und bleibt dann konstant. Und das ist dann
» der Zeitpunkt ....

.. an dem der FET / Transistor üblicherweise durchbrennt. Deine Schaltung / Netzteil / DST hat wohl glücklicherweise einen genügend hohen Innenwiderstand, dass das nicht passiert.

Woher weisst du eigentlich, dass der Kern in Sättigung geht?

» Diese Flyback-Schaltungen, die ihre Frequenz selbstständig regeln sind
» nich besonders effektiv, oder?

Doch, aber mit der vom NE555 vorgegebenen Frequenz ist das keine Flybackschaltung, die sich selbst auf passende Frequenz einstellt.

» Die erinnern mich sehr an diese "Joul-Thief"-Schaltungen,

Die hat aber zum Ansteuern des Basis eine Rückkopplungswicklung. Jetzt weiss ich auch, woher du die "Kernsättigung" hast. Ist aber ne andere Schaltung.

» die haben viel unnötigen Strom gezogen.

Wo kommt diese Erkenntnis her?

» Wenn man sagen kann, dass der Ne555 seine Schwingung ...
» .. ich mir nen Komperator oder OpAmp nehme ...

Warum einfach, wenn's auch kompliziert geht?
Komparator heisst das Dingens übrigens.

» Wie kann ich den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen?

Auch wieder ne toll komplizierte Überlegung. Warum denkst du eigentlich immer um mindestens 3 Ecken?

hws

» » Der Ne555 erzeugt mir meine Rechtecksimpulse. Aber diese gehen leider
» » nicht von 0V bis 10V, sondern fangen erst oberhalb von 2V an.
»
» Und wieso? Welche Schaltung? Das sollte eigentlich nicht so sein.

Ein Schaltbild hab ich unten angehängt. (Die Widerstandwerte passen nicht ganz..) R2 und R4 ist jeweils ein Poti, um An- und Auszeit unabhängig von einander einzustellen. Das geht auch perfekt in der Realität.

»
» » Das Signal am Ausganz des Ne555 bekommt je nach Pulsbreite ein Offset.
»
» Läuft das Signal irgenwo über einen Kondensator?

Nö.

» » Also muss ich die Spannung zur Steuerung des Fets irgendwie auf den
» ganzen
» » Bereich von 0V bis zur Versorgungsspannung ausweiten.
»
» Ja, in dem du ne vernünftige NE555-Schaltung nimmst und bei der
» Verdrahtung keinen Fehler einbaust.

Den Grundaufbau hab ich eigentlich aus dem Datenblatt.


» » Wenn der Mosfet durchsteuert, fließt ein Strom durch die Spule und ein
» » Magnetfeld baut sich auf. Der Strom steigt einige Zeit (linear) an, bis
» » die Spule in Sättigung geht, und bleibt dann konstant. Und das ist dann
» » der Zeitpunkt ....
»
» .. an dem der FET / Transistor üblicherweise durchbrennt.

Ist das so? (Also ich meinte natürlich Sperren, bevor der Strom konstant bleibt).


» Woher weisst du eigentlich, dass der Kern in Sättigung geht?

Ist das nicht der Fall, wenn der Strom nicht weiter steigt?


»
» » Diese Flyback-Schaltungen, die ihre Frequenz selbstständig regeln sind
» » nich besonders effektiv, oder?
»
» Doch, aber mit der vom NE555 vorgegebenen Frequenz ist das keine
» Flybackschaltung, die sich selbst auf passende Frequenz einstellt.

Ja ne sorry, ich meinte mit "Diese..." sowas wie "diese songenannten..." und nicht "meine hier".
»
» » Die erinnern mich sehr an diese "Joul-Thief"-Schaltungen,
»
» Die hat aber zum Ansteuern des Basis eine Rückkopplungswicklung.
Jap die Schaltung meine ich auch.

»
» » die haben viel unnötigen Strom gezogen.
»
» Wo kommt diese Erkenntnis her?

Ich hate mir irgendwann mal sowas zusammengebastelt für eine LED.

»
» » Wenn man sagen kann, dass der Ne555 seine Schwingung ...
» » .. ich mir nen Komperator oder OpAmp nehme ...
»
» Warum einfach, wenn's auch kompliziert geht?

Also wenn mein Ne555 wirklich nur das tut, was ich meinte, wäre das doch die nächst einfacherer Lösung, oder?
Ich schaue nochmal, warum der Ne555 nich das tut, was du sagtest. Wenns klappt, dann am einfachsten direkt vom Ne555 zum Mosfet?!

» Komparator heisst das Dingens übrigens.

AAAA, ja.


»
» » Wie kann ich den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen?
»
» Auch wieder ne toll komplizierte Überlegung.

Wie denn dann?

» Warum denkst du eigentlich
» immer um mindestens 3 Ecken?

Ohne Witz, das haben mir meine (Physik-)Lehrer damals auch immer gesagt, und selbst im Studium bekomm ich sowas hin und wieder zu hören...

MfG Philipp

....Ach ja, wie kann ich den Strom durch die Primärwicklung und die DS-Strecke vom Mosfet am Oszi visualisieren (ohne einen Widerstand einzubauen)?
Also 1Ohm-Widerstände wären schon zu viel. Ich habe allerdings noch nirgendwo sowas wie 20mOhm-Widerstände gesehen... (außer Draht, höhöö)
Also gibt es dazu (einfache) Möglichkeiten?

Gruß Philipp

» » » Der Ne555 erzeugt mir meine Rechtecksimpulse. Aber diese gehen leider
» » » nicht von 0V bis 10V, sondern fangen erst oberhalb von 2V an.
» »
» » Und wieso? Welche Schaltung? Das sollte eigentlich nicht so sein.
»
» Ein Schaltbild hab ich unten angehängt.

----------------WO?

(Die Widerstandwerte passen nicht
» ganz..) R2 und R4 ist jeweils ein Poti, um An- und Auszeit unabhängig von
» einander einzustellen. Das geht auch perfekt in der Realität.
»
» »
» » » Das Signal am Ausganz des Ne555 bekommt je nach Pulsbreite ein
» Offset.
» »
» » Läuft das Signal irgenwo über einen Kondensator?
»
» Nö.
»
» » » Also muss ich die Spannung zur Steuerung des Fets irgendwie auf den
» » ganzen
» » » Bereich von 0V bis zur Versorgungsspannung ausweiten.
» »
» » Ja, in dem du ne vernünftige NE555-Schaltung nimmst und bei der
» » Verdrahtung keinen Fehler einbaust.
»
» Den Grundaufbau hab ich eigentlich aus dem Datenblatt.
»
»
» » » Wenn der Mosfet durchsteuert, fließt ein Strom durch die Spule und
» ein
» » » Magnetfeld baut sich auf. Der Strom steigt einige Zeit (linear) an,
» bis
» » » die Spule in Sättigung geht, und bleibt dann konstant. Und das ist
» dann
» » » der Zeitpunkt ....
» »
» » .. an dem der FET / Transistor üblicherweise durchbrennt.
»
» Ist das so? (Also ich meinte natürlich Sperren, bevor der Strom
» konstant bleibt).
»
»
» » Woher weisst du eigentlich, dass der Kern in Sättigung geht?
»
» Ist das nicht der Fall, wenn der Strom nicht weiter steigt?
»
-----------???

»
» »
» » » Diese Flyback-Schaltungen, die ihre Frequenz selbstständig regeln
» sind
» » » nich besonders effektiv, oder?
» »
» » Doch, aber mit der vom NE555 vorgegebenen Frequenz ist das keine
» » Flybackschaltung, die sich selbst auf passende Frequenz einstellt.
»
» Ja ne sorry, ich meinte mit "Diese..." sowas wie "diese songenannten..."
» und nicht "meine hier".
» »
» » » Die erinnern mich sehr an diese "Joul-Thief"-Schaltungen,
» »
» » Die hat aber zum Ansteuern des Basis eine Rückkopplungswicklung.
» Jap die Schaltung meine ich auch.
»
» »
» » » die haben viel unnötigen Strom gezogen.
» »
» » Wo kommt diese Erkenntnis her?
»
» Ich hate mir irgendwann mal sowas zusammengebastelt für eine LED.
»
» »
» » » Wenn man sagen kann, dass der Ne555 seine Schwingung ...
» » » .. ich mir nen Komperator oder OpAmp nehme ...
» »
» » Warum einfach, wenn's auch kompliziert geht?
»
» Also wenn mein Ne555 wirklich nur das tut, was ich meinte, wäre das doch
» die nächst einfacherer Lösung, oder?
» Ich schaue nochmal, warum der Ne555 nich das tut, was du sagtest. Wenns
» klappt, dann am einfachsten direkt vom Ne555 zum Mosfet?!
»
» » Komparator heisst das Dingens übrigens.
»
» AAAA, ja.
»
»
» »
» » » Wie kann ich den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen?
» »
» » Auch wieder ne toll komplizierte Überlegung.
»
» Wie denn dann?
»
» » Warum denkst du eigentlich
» » immer um mindestens 3 Ecken?
»
» Ohne Witz, das haben mir meine (Physik-)Lehrer damals auch immer gesagt,
» und selbst im Studium bekomm ich sowas hin und wieder zu hören...
»
» MfG Philipp

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Ohhhh, hmmm.
Also hier das Bild...

MfG Philipp

Hallo,
für was ist D1?
Müsste eigendlich so gehen.
MfG
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

» Hallo,
» für was ist D1?

Die Widerstände sind eigentlich Potis.
Über R2 und D2 wird C1 aufgeladen, über R4 und D1 entladen. Dadurch lassen sich die An- und Aus-Zeiten unabhängig von einander einstellen.

MfG Philipp

Die 0-Ausgangsspannung des 555 geht bei normaler Belastung unter 0,5 V runter. Das reicht auf jeden Fall, um alle gängigen Power-MOSFETs sicher zu sperren. Wenn das bei dir nicht so ist, hast du einen Fehler drin.
C2 könnte Probleme verursachen sollte da nicht drin sein.
Der IRF6635 ist mit 30 V Sperrspannung sehr schwach ausgelegt. Wie willst du da hohe Spannungen induzieren ?

Jörg

» ....Ach ja, wie kann ich den Strom durch die Primärwicklung und die
» DS-Strecke vom Mosfet am Oszi visualisieren (ohne einen Widerstand
» einzubauen)?
» Also 1Ohm-Widerstände wären schon zu viel. Ich habe allerdings noch
» nirgendwo sowas wie 20mOhm-Widerstände gesehen... (außer Draht, höhöö)
» Also gibt es dazu (einfache) Möglichkeiten?
»
» Gruß Philipp

Nein

» » ....Ach ja, wie kann ich den Strom durch die Primärwicklung und die
» » DS-Strecke vom Mosfet am Oszi visualisieren (ohne einen Widerstand
» » einzubauen)?
» » Also 1Ohm-Widerstände wären schon zu viel. Ich habe allerdings noch
» » nirgendwo sowas wie 20mOhm-Widerstände gesehen... (außer Draht, höhöö)
» » Also gibt es dazu (einfache) Möglichkeiten?
» »
» » Gruß Philipp
»
» Nein

Ooch, es gibt ja MOSFETs mit Sense Anschluss, oder halt Manganindraht.

» Die 0-Ausgangsspannung des 555 geht bei normaler Belastung unter 0,5 V
» runter. Das reicht auf jeden Fall, um alle gängigen Power-MOSFETs sicher
» zu sperren. Wenn das bei dir nicht so ist, hast du einen Fehler drin.

Och nööö. Ich habs grade nachgemessen. Also auch wenn mein Oszi schon etwas älter ist, so groß kann der Messfehler nicht sein. Ist er auch nicht!
Also bei ca. 7,5-8V Betriebsspannung schaltet der Ne555 von knapp unter 2V bis ca. 6V!!! Je höher die Betriebsspannung ist, desto höher ist auch das "Grundlevel", geht also irgendwann erst bei 2,5 oder 3V los.

» C2 könnte Probleme verursachen sollte da nicht drin sein.

Stimmt, ich hatte nur vergessen den aus der Skizze rauszunehmen. Offiziell ist der schon länger nicht mehr in der Schaltung vorhanden, hat eh nichts gebracht.

» Der IRF6635 ist mit 30 V Sperrspannung sehr schwach ausgelegt. Wie willst
» du da hohe Spannungen induzieren ?

In der Realität hab ich hier 2SK2134 , die sind schon besser. Für die Simulation habe ich nur darauf geachtet, dass der Fet nen niedrigen Innenwiderstand besitzt, weil die Bauteile in SWCad in dem Sinne eh nicht klein zu kriegen sind.

MfG Philipp

» Ooch, es gibt ja MOSFETs mit Sense Anschluss

Hab ich nicht..

» oder halt Manganindraht.

Tja, also wohl doch Draht... Dabei kann man sich den Widerstandswert wenigstens irgendwie grob zusammenschnipseln.

Gruß Philipp

» » Die 0-Ausgangsspannung des 555 geht bei normaler Belastung unter 0,5 V
» » runter. Das reicht auf jeden Fall, um alle gängigen Power-MOSFETs
» sicher
» » zu sperren. Wenn das bei dir nicht so ist, hast du einen Fehler drin.
»
» Och nööö. Ich habs grade nachgemessen. Also auch wenn mein Oszi schon
» etwas älter ist, so groß kann der Messfehler nicht sein. Ist er auch
» nicht!
» Also bei ca. 7,5-8V Betriebsspannung schaltet der Ne555 von knapp unter 2V
» bis ca. 6V!!! Je höher die Betriebsspannung ist, desto höher ist auch das
» "Grundlevel", geht also irgendwann erst bei 2,5 oder 3V los.
»
» » C2 könnte Probleme verursachen sollte da nicht drin sein.
»
» Stimmt, ich hatte nur vergessen den aus der Skizze rauszunehmen. Offiziell
» ist der schon länger nicht mehr in der Schaltung vorhanden, hat eh nichts
» gebracht.
»
» » Der IRF6635 ist mit 30 V Sperrspannung sehr schwach ausgelegt. Wie
» willst
» » du da hohe Spannungen induzieren ?
»
» In der Realität hab ich hier 2SK2134 , die sind schon besser. Für die
» Simulation habe ich nur darauf geachtet, dass der Fet nen niedrigen
» Innenwiderstand besitzt, weil die Bauteile in SWCad in dem Sinne eh nicht
» klein zu kriegen sind.
»
» MfG Philipp


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Hallo,
da ist dein 555 eben defekt.
Normal ist das nicht.
MfG
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

» Hallo,
» da ist dein 555 eben defekt.

Kann sein, allerdings macht er sonst noch alles wie gewohnt.
Dann müssen mehrere defekt sein.
Ich hab mir die von Pollin besorgt...
Neeiin, das kann aber nicht die Ursache sein. I mog Pollin, da untn im süadn.


» Normal ist das nicht.

Das ist beruhigend.

MfG Philipp

» » Die 0-Ausgangsspannung des 555 geht bei normaler Belastung unter 0,5 V
Also bei ca. 7,5-8V Betriebsspannung schaltet der Ne555 von knapp unter 2V

Dann stimmt was nicht. Irgendwas kaputt oder Lötfehler.
Hast du mal gemessen, ob genau diese Spannung auch zwischen gnd am Mosfet und gnd am 555er Beinchen ansteht? Dann musst du den Fehler aus deiner Masseführung rausnehmen.
Wenn du den DST rausnimmst und stattdessen einfach nen 1K Widerstand einlötest - wie siehts dann mit den Offsets aus?
Es nützt nix, an den Symptomen weiter rumzudoktorn, mit Dioden oder OP's an den Pegeln rumzubiegen.. - finde den Fehler. Und da ist definitiv nen Fehler.

» » C2 könnte Probleme verursachen sollte da nicht drin sein.

Der verbessert das Umladen der Gate Kapazität. Fet schaltet schneller.

hws