Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Sel(R)

Radebeul,
19.05.2019,
13:50
(editiert von Sel
am 19.05.2019 um 14:40)
 

Isolationsprüfer, ganz simpel? (Elektronik)

Hallo,

ich wollte mir ein kleines Testgerät bauen, mit welchem ich diverse Netztrafos mit hoher Spannung belegen kann. Ich will nichts messen, nur prüfen. Mir gehts nicht um aussagefähige Werte, nicht um definitive Prüfergebnisse, aber auch nicht um Sicherheitsaspekte. Will ich sowas richtig machen, dann komme ich um ein Isolationsprüfgerät ja nicht herum.

In meiner Bastelkiste fand ich allerlei Übertrager. Die stammen, soweit ich mich erinnere, aus einem Hochspannungsnetzteil eines Laserdruckers.



In meinem Hirn spukt nun der Gedanke rum, diese für meinen Zweck zu mißbrauchen. Leistung brauche ich so gut wie gar nicht, nur eben die hohe Spannung. Habe die Übertrager mit dem Ohmmeter mal gemessen:
Die größeren Teile haben eine Wicklung mit 1,2 Ohm, die andere Wicklung hat rund 7kOhm. Bei den kleineren Übertragern ist eine Wicklung mit 2x1,3 Ohm und die andere Wicklung mit knapp 700 Ohm. Also wollte ich (da wahrscheinlich das höhere Übersetzungsverhältnis) einen der größeren Übertrager nehmen.
Natürlich sagen die reinen Widerstandswerte der Wicklungen wenig aus.
Die größeren Übertrager haben einen Kern von 19x15x9mm. Die kleineren Übertrager einen von 11x11x5mm. Alles grob gerundet.

Ich dachte mir zur Erzeugung von einer Rechteckspannung einen 555er zu nehmen, um ungefähr 10kHz (oder auch 1kHz, ist egal) zu erzeugen, daran den Übertrager. An die andere Wicklung einen relativ hochohmigen Vorlastwiderstand, dann die Sache gleichrichten, kleinen C dran und fertig ist meine hohe Spannung. Wirkungsgrad, Spannungskonstanz usw. ist mir relativ egal. Hauptsache ich kann das Teil mit kleinen Batterien betreiben. Ich strebe eine Spannung von um die 1kV an. Soweit müßte das eigentlich irgendwie funktionieren.

Den Ausgang zur Meßspitze würde ich sehr hochohmig an mein Multimeter mittels Spannungsteiler anschließen. Somit kann ich auch sehen, wohin meine hohe Spannung wandert, wenn ich den zu testenden Trafo anschließe (oder Schalter, Relais etc.).

Ist mein Konzept Blödsinn in Sachen Ausführung? Oder ist es besser einen der kleinen Übertrager zu nehmen und den mittels Sperrschwinger zu betreiben (da habe ich null Erfahrung)?

Eine andere Möglichkeit wäre es einen kleinen Printtrafo zu nehmen, dieser speist einen zweiten kleinen Printtrafo (wegen Netztrennung). Der zweite Trafo wird "verkehrtherum" betrieben, eventuell eine kleine Kaskade dran und schon habe ich auch irgendwie meine Hochspannung. Die Sache geht dann eben nur per Netzbetrieb. Zur Not ist das auch ok.

Wie ich die ganze (hochohmige) Sache dann sicher isoliere weiß ich auch noch nicht, da mache ich mir später Gedanken drüber.

Ich weiß, rein aus meßtechnischer Sicht hat diese Bastelei nicht viel Sinn. Mir reichts aber für einen groben Test an meinen Trafos und anderen Teilen.

LG Sel

Edit: Alles über 100 Volt ist für mich "Hochspannung" ;-)

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
19.05.2019,
15:14

@ Sel

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» Ich dachte mir zur Erzeugung von einer Rechteckspannung einen 555er zu
» nehmen, um ungefähr 10kHz (oder auch 1kHz, ist egal) zu erzeugen
Noch Transistor dazwischen?

» Hauptsache ich kann das Teil mit kleinen Batterien betreiben.
wie klein? Primär fließt ordentlich Strom, auch wenn sek nichts entnommen wird. Unter 4x Mignon würde ich nicht anfangen, und immer Ersatzzellen vorrätig haben. Nicht ohne Grund ist bei Iso messgerät das Teil mit dem größten Volumen der Akku.

» Oder ist es besser einen
» der kleinen Übertrager zu nehmen und den mittels Sperrschwinger zu
» betreiben (da habe ich null Erfahrung)?
Würde ich der 555-Variante vorziehen, weil sich die optimale Frequenz fast von selbst ergibt.
Braucht aber primär mit Anzapfung (oder Wicklung für Rückkopplung)

Oder eine elektronische Fliegen-/Mückenklatsche anzapfen. Dann kannst du aber deine Teile nicht verwerten und nicht basteln:-)

Wolfgang Horejsi(R)

19.05.2019,
17:15

@ Sel

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» Hallo,
»
» ich wollte mir ein kleines Testgerät bauen, mit welchem ich diverse
» Netztrafos mit hoher Spannung belegen kann. Ich will nichts messen, nur
» prüfen. Mir gehts nicht um aussagefähige Werte, nicht um definitive
» Prüfergebnisse, aber auch nicht um Sicherheitsaspekte. Will ich sowas
» richtig machen, dann komme ich um ein Isolationsprüfgerät ja nicht herum.
»
» In meiner Bastelkiste fand ich allerlei Übertrager. Die stammen, soweit ich
» mich erinnere, aus einem Hochspannungsnetzteil eines Laserdruckers.
»
»
»
» In meinem Hirn spukt nun der Gedanke rum, diese für meinen Zweck zu
» mißbrauchen. Leistung brauche ich so gut wie gar nicht, nur eben die hohe
» Spannung. Habe die Übertrager mit dem Ohmmeter mal gemessen:
» Die größeren Teile haben eine Wicklung mit 1,2 Ohm, die andere Wicklung hat
» rund 7kOhm. Bei den kleineren Übertragern ist eine Wicklung mit 2x1,3 Ohm
» und die andere Wicklung mit knapp 700 Ohm. Also wollte ich (da
» wahrscheinlich das höhere Übersetzungsverhältnis) einen der größeren
» Übertrager nehmen.
» Natürlich sagen die reinen Widerstandswerte der Wicklungen wenig aus.
» Die größeren Übertrager haben einen Kern von 19x15x9mm. Die kleineren
» Übertrager einen von 11x11x5mm. Alles grob gerundet.
»
» Ich dachte mir zur Erzeugung von einer Rechteckspannung einen 555er zu
» nehmen, um ungefähr 10kHz (oder auch 1kHz, ist egal) zu erzeugen, daran den
» Übertrager. An die andere Wicklung einen relativ hochohmigen
» Vorlastwiderstand, dann die Sache gleichrichten, kleinen C dran und fertig
» ist meine hohe Spannung. Wirkungsgrad, Spannungskonstanz usw. ist mir
» relativ egal. Hauptsache ich kann das Teil mit kleinen Batterien betreiben.
» Ich strebe eine Spannung von um die 1kV an. Soweit müßte das eigentlich
» irgendwie funktionieren.

Eine professionelle Isolationsmessung geht mit 500V Gleichspannung, wobei ein Widerstand von über 1MOhm als ok gilt.

Die Ausgangsspannung des Trafo soll also gleichgerichtet werden. Dahinter könnte ich mir einen Spannungsteiler vorstellen, und dahinter eine Mimik, die den 555 reset benutzt, um die Spannung zu begrenzen und stabilisieren.

Sel(R)

Radebeul,
19.05.2019,
17:53
(editiert von Sel
am 19.05.2019 um 18:03)


@ Wolfgang Horejsi

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» Die Ausgangsspannung des Trafo soll also gleichgerichtet werden. Dahinter
» könnte ich mir einen Spannungsteiler vorstellen, und dahinter eine Mimik,
» die den 555 reset benutzt, um die Spannung zu begrenzen und stabilisieren.

Habe was wild zusammengestrickt. Bei 12V Betriebsspannung und 80mA komme ich auf 256V am Übertrager (belastet mit 1 MOhm). Frequenz des Rechtecks ist 5,4kHz. Kein Transistor dazwischen. Einfach den Übertrager mit einem Widerstand an den Ausgang vom 555 gegen +12V gepinnt. Sieht also schonmal ganz gut aus. :-)

Nix wird warm, Die Sache läuft nun mal bissel auf Probe. Später werde ich den Trafo ein ganz klein wenig belasten und schauen wie die Spannung zusammenbricht. Danach kann ich weiter rumprobieren.

Edit: Über 100mA kann ich nicht gehen, dann wird der Übertrager schon leicht warm.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Wolfgang Horejsi(R)

19.05.2019,
22:31

@ Sel

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» » Die Ausgangsspannung des Trafo soll also gleichgerichtet werden.
» Dahinter
» » könnte ich mir einen Spannungsteiler vorstellen, und dahinter eine
» Mimik,
» » die den 555 reset benutzt, um die Spannung zu begrenzen und
» stabilisieren.
»
» Habe was wild zusammengestrickt. Bei 12V Betriebsspannung und 80mA komme
» ich auf 256V am Übertrager (belastet mit 1 MOhm). Frequenz des Rechtecks
» ist 5,4kHz. Kein Transistor dazwischen. Einfach den Übertrager mit einem
» Widerstand an den Ausgang vom 555 gegen +12V gepinnt. Sieht also schonmal
» ganz gut aus. :-)
»

Geht da eigentlich auch eine Spannungsverdopplung?

Sel(R)

Radebeul,
20.05.2019,
11:00
(editiert von Sel
am 20.05.2019 um 11:01)


@ Wolfgang Horejsi

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» Geht da eigentlich auch eine Spannungsverdopplung?

Habe nun die Spannungsverdopplung dran. Ich mußte eine kleine Vorlast dahinter schalten (5MOhm) und lande jetzt bei 560 Volt DC. Das passt. Erst bei einer externen Belastung unter 2MOhm sinkt die Spannung unter 500 Volt. Soweit bin ich nun voll und ganz zufrieden. Natürlich wäre es richtig super, wenn unter einer gewissen Spannung am Hochspannungsausgang eine rote LED angehen würde. Das muß ich noch hinbiegen. Dann wäre die Sache perfekt. Also gehts jetzt noch ans sehr hochohmige Auswerten der Spannung. :-) Ach so, und ans Wegkratzen von paar Lötaugen der Lochrasterplatte, ist ja relativ hohe Spannung und hochohmig die Sache.



LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Wolfgang Horejsi(R)

20.05.2019,
12:43

@ Sel

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» » Geht da eigentlich auch eine Spannungsverdopplung?
»
» Habe nun die Spannungsverdopplung dran. Ich mußte eine kleine Vorlast
» dahinter schalten (5MOhm) und lande jetzt bei 560 Volt DC. Das passt. Erst
» bei einer externen Belastung unter 2MOhm sinkt die Spannung unter 500 Volt.
» Soweit bin ich nun voll und ganz zufrieden. Natürlich wäre es richtig
» super, wenn unter einer gewissen Spannung am Hochspannungsausgang eine rote
» LED angehen würde. Das muß ich noch hinbiegen. Dann wäre die Sache perfekt.
» Also gehts jetzt noch ans sehr hochohmige Auswerten der Spannung. :-) Ach
» so, und ans Wegkratzen von paar Lötaugen der Lochrasterplatte, ist ja
» relativ hohe Spannung und hochohmig die Sache.
»
»

ca. 10kOhm masseseitig in Reihe zu den 5MOhm und dann auf eine Basis eines npn. Der schaltet mit seinem Kollektor die Basis eines 2. Transistor gegen Masse. Solange deutlich über 500V sind, leuchtet die LED am C des 2. npn Transistors.

Sel(R)

Radebeul,
20.05.2019,
14:35

@ Wolfgang Horejsi

Isolationsprüfer, ganz simpel?

» » Natürlich wäre es richtig
» » super, wenn unter einer gewissen Spannung am Hochspannungsausgang eine
» rote
» » LED angehen würde. Das muß ich noch hinbiegen. Dann wäre die Sache
» perfekt.
» » Also gehts jetzt noch ans sehr hochohmige Auswerten der Spannung. :-)
» Ach
» » so, und ans Wegkratzen von paar Lötaugen der Lochrasterplatte, ist ja
» » relativ hohe Spannung und hochohmig die Sache.
» »
» »
»
» ca. 10kOhm masseseitig in Reihe zu den 5MOhm und dann auf eine Basis eines
» npn. Der schaltet mit seinem Kollektor die Basis eines 2. Transistor gegen
» Masse. Solange deutlich über 500V sind, leuchtet die LED am C des 2. npn
» Transistors.

Hochspannungsseitig ist aber keine Verbindung zur Masse der Schaltung, wollte ich auch nicht unbedingt. Von daher kann ich nicht direkt da ran. Daran hatte ich bei meiner Idee gar nicht gedacht. Aber je höher die Belastung der hohen Spannung, desto höher auch der Strombedarf der Schaltung. Wäre auch ein Ansatz. Ich probiere mal bissel rum noch.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Sel(R)

Radebeul,
20.05.2019,
19:36

@ Sel

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

Update 1 (kommt noch was):

Die Ausgangsspannung ist jetzt kurzschlußfest :-)

Im Leerlauf habe ich 720V DC, bei maximaler Belastung (120µA) liegen immerhin noch glatte 605V DC an. Habe eben bissel mit den Ausgangswiderständen gespielt, so ist es optimal mit der Schaltung und den zusammengewürfelten Bauteilen. Die Stromversorgung erfolgt jetzt mit Spannungs- und Strombegrenzung. Dadurch ist auch die Kurzschlußfestigkeit gewährleistet, ohne das da was zu warm wird. Geht das Mininetzteil auf der Platine in die Strombegrenzung, so zeigt mir eine riesige rote LED (20mm) den Fehlerfall an. Dann hat der getestete Trafo oder Schalter (oder was auch immer) einen Isolationsfehler. Das entspricht so ganz grob einem angeschlossenen Widerstand von 5MOhm.

Ok, alles nicht ganz dem Standard entsprechend, aber damit kann ich schon gut leben. An die Spannung mal mit dem Finger zu fassen, das traue ich mir nicht. Kann jedoch meiner Meinung nach nicht viel passieren bei so wenig Strom. Aber weh tuts bestimmt ;-)

Schön wenn man sich sowas praktisch aus Schrott zusammenbauen kann. Gekauft habe ich mir lediglich den 555er und einen Widerstand. Macht nichtmal 50 Cent. Der Rest der Bauteile ist irgendwo ausgelötet und wiederverwertet. So macht Basteln Spaß.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

xy(R)

E-Mail

20.05.2019,
19:45

@ Sel

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» Schön wenn man sich sowas praktisch aus Schrott zusammenbauen kann. Gekauft
» habe ich mir lediglich den 555er und einen Widerstand. Macht nichtmal 50
» Cent. Der Rest der Bauteile ist irgendwo ausgelötet und wiederverwertet. So
» macht Basteln Spaß.

Hättest auch einen Trafo aus einem SNT nehmen können, und einen 34063. Dann wäre es sogar ein richtiges Ioslationsmessgerät geworden.

Wolfgang Horejsi(R)

20.05.2019,
20:15

@ Sel

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» Update 1 (kommt noch was):
»
» Die Ausgangsspannung ist jetzt kurzschlußfest :-)
»
» Im Leerlauf habe ich 720V DC, bei maximaler Belastung (120µA) liegen
» immerhin noch glatte 605V DC an. Habe eben bissel mit den
» Ausgangswiderständen gespielt, so ist es optimal mit der Schaltung und den
» zusammengewürfelten Bauteilen. Die Stromversorgung erfolgt jetzt mit
» Spannungs- und Strombegrenzung. Dadurch ist auch die Kurzschlußfestigkeit
» gewährleistet, ohne das da was zu warm wird. Geht das Mininetzteil auf der
» Platine in die Strombegrenzung, so zeigt mir eine riesige rote LED (20mm)
» den Fehlerfall an. Dann hat der getestete Trafo oder Schalter (oder was
» auch immer) einen Isolationsfehler. Das entspricht so ganz grob einem
» angeschlossenen Widerstand von 5MOhm.
»
» Ok, alles nicht ganz dem Standard entsprechend, aber damit kann ich schon
» gut leben. An die Spannung mal mit dem Finger zu fassen, das traue ich mir
» nicht. Kann jedoch meiner Meinung nach nicht viel passieren bei so wenig
» Strom. Aber weh tuts bestimmt ;-)

Bestimmt nicht.

bigdie(R)

21.05.2019,
06:18

@ Sel

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

Unser Sel wieder. Baut Isomesser. Sowas gibt es bei ebay aus China für 30€. Richtig mit Gehäuse und digitaler Anzeige. Ich komme nicht mal hinterher das zu Basteln, was man nicht kaufen kann.:-D

Sel(R)

Radebeul,
21.05.2019,
08:26

@ bigdie

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» Unser Sel wieder. Baut Isomesser. Sowas gibt es bei ebay aus China für 30€.
» Richtig mit Gehäuse und digitaler Anzeige. Ich komme nicht mal hinterher
» das zu Basteln, was man nicht kaufen kann.:-D

Warum soll ich 30 Euronen ausgeben? Ok, paar Stunden Basteln. Das zählt aber nicht als Wert. Und den Zweck erfüllt das Teil allemal.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Sel(R)

Radebeul,
21.05.2019,
08:59
(editiert von Sel
am 21.05.2019 um 09:00)


@ xy

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» Hättest auch einen Trafo aus einem SNT nehmen können, und einen 34063. Dann
» wäre es sogar ein richtiges Ioslationsmessgerät geworden.

Einen MC34063 meinst du? Sicher geht der, bestimmt auch noch paar andere Typen. Aber hatte ich nicht in der Bastelkiste (und natürlich keine Ahnung von sowas). Kosten sollte die Sache auch so gut wie nix, Spaß am Basteln muß aber sein. Außerdem wars ja wie immer anders geplant, als es zuletzt geworden ist. Das mein Elektronikhaufen bissel mehr Strom frißt und einen Wirkungsgrad jenseits von Gut und Böse hat, ist mir völlig egal. Es funzt, das zählt! :-)

Hab was gelernt dabei, das ist viel wichtiger als modernes Schaltungsdesign. Und ich mußte nicht hier fragen, das ich eine Schaltung für xxx-Anwendung suche. Paar kleine Hinweise reichten schon.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

bigdie(R)

22.05.2019,
11:26

@ Sel

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» » Unser Sel wieder. Baut Isomesser. Sowas gibt es bei ebay aus China für
» 30€.
» » Richtig mit Gehäuse und digitaler Anzeige. Ich komme nicht mal hinterher
» » das zu Basteln, was man nicht kaufen kann.:-D
»
» Warum soll ich 30 Euronen ausgeben? Ok, paar Stunden Basteln. Das zählt
» aber nicht als Wert. Und den Zweck erfüllt das Teil allemal.
»
» LG Sel
Naja evtl. deshalb, weil man dann eine Anzeige mit dabei hat, weil man umschalten kann zwischen 500 und 1000V und hauptsächlich, damit man Zeit hat etwas zu Basteln, was man nicht oder nur für seeeehr viel Geld kaufen kann.:-P. Ich hätte da noch ein paar Sachen, die ich bräuchte und zu denen ich nicht komme:-D

Sel(R)

Radebeul,
22.05.2019,
12:51
(editiert von Sel
am 22.05.2019 um 12:56)


@ bigdie

Update: Isolationsprüfer, ganz simpel!

» » Warum soll ich 30 Euronen ausgeben? Ok, paar Stunden Basteln. Das zählt
» » aber nicht als Wert. Und den Zweck erfüllt das Teil allemal.
» »

» Naja evtl. deshalb, weil man dann eine Anzeige mit dabei hat, weil man
» umschalten kann zwischen 500 und 1000V und hauptsächlich, damit man Zeit
» hat etwas zu Basteln, was man nicht oder nur für seeeehr viel Geld kaufen
» kann.:-P. Ich hätte da noch ein paar Sachen, die ich bräuchte und zu denen
» ich nicht komme:-D

Dann meld dich mal bei mir ;-)

Jedenfalls läuft das Teil jetzt. Der Schaltplan ist verbesserungswürdig (z.B. 3,3V-LDO-Regler...), aber ich hatte die Bauteile ja in der Bastelkiste rumliegen. Und so sehr aufs Optimum kommts ja nicht an bei der Sache.

Das Ganze baue ich als Tastkopf auf. Also ich klemme eine Krokodilklemme dahin, wo ich prüfen will und mit dem Tastkopf kann ich per Taster die "Hochspannung" zuschalten. Geht dann die rote LED an, so ist die Sache einer genaueren Inspektion zuzuführen :-) Habe es so eingestellt, das bei etwa 2 MOhm die LED aufleuchtet (sind dann ca. 520 Volt auf der Leitung). Der Kühlkörper am 317 ist nicht notwendig, aber ich habe noch einen 12 Volt-Eingang vorgesehen für Dauerbetrieb. Und da wirds dem 317 schon schön warm.





Habe noch den zweiten OPV vom LM358 frei, für den findet sich bestimmt noch eine Aufgabe. Momentan ist er stillgelegt. Die vier AA-Batterien erfüllen ihre Aufgabe hervorragend. Das der NE555 mit 3,3 Volt noch prima funktioniert freut mich. Hätte ich nicht gedacht.

Wenn ich die Betriebsspannung auf 5 Volt hochnehme, dann bringt die Schaltung ca. 1100 Volt! Ich brauche also nur zur Stromversorgung einen 9 Volt-Block anschließen und den 317 bissel hochdrehen. Kann ich also auch testen :-D

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.