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"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?! (Schaltungstechnik)

verfasst von MoD E-Mail, 05.06.2018, 14:28 Uhr

» Liegt es an der Schaltung, oder doch an der Konstruktion des HV-Trafos -
» was meint ihr, könnte ich ändern?

Kurz zusammengefaßt und im Moment mal Verluste vernachlässigend willst Du also 240 Watt übertragen (8kV * 30mA). Selbst bei 40V Eingangsspannung wären das also 6A, bei 10V wären es 24A (immer zuzüglich der Verluste). 240 Watt dürfte auch für kurze Zeit (1 Minute) mit diesem kleinen Ferritkern schwierig werden, weil der wie schon anderswo geschrieben, bei großen Strömen (= große magnetische Feldstärke) in die Sättigung geht.

Gehen wir einfach mal davon aus, daß der Trafo das könnte und daß Du primärseitig 10A Strom brauchst. Der IRFB4019 hat bei Vgs=10V und Id=10A einen Drain-Source Widerstand von 80mOhm. Damit verbrätst Du also schon bei diesen Bedingungen statisch 8 Watt, die sich bei einem Tastverhältnis von 50:50 auf beide Transistoren aufteilen. 8 Watt machen mit einem kleinen Kühlkörper schon ordentlich warm. Unter 7V Vgs geht der Rds(on) steil nach oben und Deine Transistorverluste steigen überproportional.

Die Frage ist daher, welche Gate-Source Spannung letztlich überbleibt, zumal wenn Du die Schaltung nur mit 10V betreibst. 10V sind ungesund weil damit mutmaßlich kaum noch 7V Vgs übrigbleiben. Das müsstest Du halt mal nachmessen. Ich würde die Versorgungsspannung auf mindestens 15V erhöhen, damit die Transistoren besser durchschalten. Außerdem kann der Schaltungswiderstand zwischen Source und Ground bei einem Lochrasteraufbau mit dünnen Drähtchen leicht einige 100 mOhm betragen. Bei 10A verringert sich dann Vgs um 1V pro 100 mOhm, weil das Sourcepotential entsprechend ansteigt. Schaltverluste durch die endliche Anstiegs- und Abfallzeit am Gate kommen dazu. Ein kleinerer Widerstand kann, wie schon vorgeschlagen, helfen.

Mein Vorschlag: Versorgungsspannung auf mindestens 15V erhöhen und Sourceanschlüsse der Transistoren mit dicken Drähten niederohmig an Ground anschließen. Wenn Dein Netzteil bei 10A abregelt, kannst Du ja versuchen, mit einem zweiten Netzteil die Versorgungsspannung der Ansteuerung zu erhöhen. Falls Du kein zweites Netzteil hast, dann nimm einfach zwei 9V Blockbatterien = 18V als Versorgung für die Ansteuerung. Zumindest mal zum Testen.

Außerdem sollte die Primärspule mit dicken Drähten gewickelt sein und die Anschlüsse sollten nicht länger als nötig sein. Im Foto sieht es nicht nach den genannten 1,3 mm² Draht aus, aber das kann täuschen. Auf jeden Fall würde ich die Anschlüsse kürzen. Wahrscheinlich wird aber der Ferritkern die übertragbare Leistung begrenzen.



Gesamter Thread:

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?! - Willy, 03.06.2018, 15:19
"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?! - MoD, 05.06.2018, 14:28