Spannungsregelung eines HV-Trafos

Betrieb, Bau und Modifikation von Netzteilen.
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centaurusa
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Spannungsregelung eines HV-Trafos

Beitrag von centaurusa » Mi 02 Nov, 2005 3:56 pm

Servus!
Ich bin auf der Suche nach ner Möglichkeit wie man ohne Regeltrafo die Eingangsspannung eines HV-Trafos (am besten stufenlos) regeln kann.
Hätte da einer ne Idee wie man das erreichen kann?

Danke, cu

P.S.: Hab bei Conrad nen Leistungsregler gefunden, der regelt aber wohl mit PWM und ist damit für mich uninteressant, oder täusche ich mich da?

ralf-k
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Beitrag von ralf-k » Mi 02 Nov, 2005 5:07 pm

Hallo,

was hast du denn für einen Hv Trafo? Für 230V 50Hz, oder einen für ein Schaltnetzteil?
Wenn es einer für 230V 50Hz ist würde ich nen Regeltrafo nehmen. was anderes wüste ich jetzt nicht so recht.
beim Schaltnetzteil kannst du die Ausgangsspannung (mit entsprechenden Spannungsteiler) auf den regler zurückkoppeln.

Gruß Ralf

centaurusa
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Beitrag von centaurusa » Do 03 Nov, 2005 10:31 am

Servus!
Noch hab ich den HV-Trafo nicht. Es soll aber für einen mit 230V//50Hz werden.
Wüsstest du ne einfache Möglichkeit so nen Regeltrafo selbst zu bauen?

cu

richard
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Beitrag von richard » Do 03 Nov, 2005 1:11 pm

Servus,
wieviel freizeit hast du denn???
einen richtigen regeltrafo kann man nicht so schnell mal wickeln.
da braucst du eine wickelmaschine und VIEL erfahrung. Die dinger
kosten nicht ohne Grund 89€ aufwärts...

wofür brauchst du denn den HV tafo?
welche daten hat er? (spannnung+strom/prim+sek)

dann sehen wir mal weiter.

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Beitrag von centaurusa » Do 03 Nov, 2005 9:24 pm

Servus!
Der Trafo soll zum Laden von Kondensatoren eines Nd:YAG Lasers verwendet werden.
Wenn das jetzt aber wirklich so schwierig ist, dann werd ich wohl zur Vereinfachung nen Trafo mit fester Ausgangsspannung (~2kV;100mA) besorgen/wickeln.
Das Rumgespiele mit ner variablen Ladespannung kann man dann ja notfalls noch ergänzen.
Wie wird das mit der Spannungsänderung bei Regeltrafos eigentlich gemacht? Hab da noch nix verwertbares gefunden.

Danke, cu

richard
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Beitrag von richard » Do 03 Nov, 2005 10:16 pm

Servus,

ein regeltrafo hat einen Ringkern. Die unteren Lagein sind die Primärwicklung.
darüber ist die (bei niedervolt-trafos) die einlagige sekundärwicklung.
dieser draht ist an der oberseite nicht isoliert.
mit einem Schleifer (wie bei einem Poti) kann man dann die spannung dann einstellen,
weil

U(primär) U(sekundär)
----------- = --------------
windungen windungen
primär sekundär

gilt.

bei den regeltrafos muss man aber aufpassen, weil die meißten davon
als Spartrafo ausgeführt sind, und somit keine galvanische Trennung vom
netz darstellen.

allen noch einen schönen Abend
Zuletzt geändert von richard am Do 03 Nov, 2005 10:45 pm, insgesamt 1-mal geändert.

ralf-k
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Beitrag von ralf-k » Do 03 Nov, 2005 10:34 pm

Hallo.

Also wird das ganze gepulst. Wie groß ist den der Kondensator?
Bei 2000V und 100mA kann man noch ein Schaltnetzteil baun. Aber dafür bräuchtest du schon Schaltungstechniche Erfahrung und ungefährlich ist das ganze nicht!!!!!

Auch bei einem regeltrafo must du ja noch gucken was passiert, wenn du gezündet hast und der Kondensator leer ist, bzw. Die lampe fast einen Kurzschluß darstellt. Du must ja schaun das der Strom nicht zu hoch wird der durch den trafo fließt. Also müsten da Widerständer rein und bei 2kV wird das interessant...

Gruß Ralf

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Beitrag von richard » Do 03 Nov, 2005 10:48 pm

Servus,

@Ralf-K:

hast du da einen schaltplan und die beschreibung für die Drossel???
dass würde mich nämlich auch brennnend interessieren. (zwecks HeNe-NT)

ralf-k
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Beitrag von ralf-k » Fr 04 Nov, 2005 12:32 am

Hi,

ne nen Schaltplan hab ich net, den müste ich erst mal zeichnen.
Die Drossel, bzw. Trafo müste man berechnen, was aber nicht weiter schwer ist. Aber die hohen Spannungen und Ströme sind nicht ohne, vor allem bei der Leistung. Einmal falsch angepackt und das Wars!!!!
ich hatte mal an einen kondensator gefast und der hatte noch 3Kv drauf. Es waren nur 22nF. Der Schlag war so stark das ich vorsichtshalber ins Krankenhaus gefahren bin!

Gruß Ralf

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 12:43 am

Servus,
krankenhaus ist SINNVOLL
denn innerhalb der nächsten 24h kann es noch zu Herzrhytmus-störungen kommen.

SAFETY FIRST !!!

zwecks schaltplan: wäre echt nett von dir, wenn du mir den schicken könntest.
da will ich mir ein schönes universal Netzteil bauen.

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Beitrag von ralf-k » Fr 04 Nov, 2005 1:50 am

Hi,

Also beim Schaltnetzteil ist die Kunst die Schaltung vom Schaltplan in eine Platine, bzw. zum funktionsfähigen Gerät zu bringen.
Wie gesagt einen Plan hab ich nicht, den müste ich erst zeichnen und ob dann da was sauberes raus kommt (Ausgang) weis ich net.

Gruß Ralf

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Beitrag von centaurusa » Fr 04 Nov, 2005 11:30 am

Also erstmal Danke für die Antworten!
N Schaltnetzteil zu bauen hab ich nicht vor, da mir da klar war, dass des ne aufwendigere Sache ist.

@Ralf-K
Es stehen maximal 4x 125µF Kondesatoren zur Verfügung.
Dass beim Brennen der Lampe fast n Kurzschluss herrscht, ist mir klar. Ich hatte auch vor Widerstände bzw. ne Spule einzubauen um den Strom zu begrenzen.


cu

edit: Jetzt hab ich aber noch ne Frage zur Berechnung des Spulenwiderstandes.
Es gilt ja: X=w*L. Wenn ich die Spule aber in nen Gleichspannungskreislauf einbau, dann hab ich ja eigentlich keine Frequenz und damit auch kein Omega.
Wie kann ich dann berechnen wie viele Wicklungen die Spule für den passenden Widerstand brauche?

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 11:56 am

Servus,
da rauchst du den spezifisdchen widerstand, den durchmesser des Drahtes und eine (einfache) formel die ich aberjetzt nciht weis.
kiann ich dir aber raussuchen. in so ca 1-2stunden

richard
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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 1:02 pm

Servus,

ich hab da was:

(ist zwar nicht wirklich professonell gescannt.... :lol: )

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Beitrag von centaurusa » Fr 04 Nov, 2005 1:24 pm

Danke!
Hätt jatzt aber nicht gedacht, dass das mit der Formel so einfach geht.

cu

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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 2:08 pm

Ihr solltet diese diskussion lieber ins festkörper laser forum verlagern, dort laufen die experten die sich mit dem bertrieb von blitzlampen und der ladungsspeicherung bzw. erzeugung besser auskennen.

Da so ein blitz ja ein sehr kurzzeitiger impuls ist, hast du zur berechnung des komplexen widerstandes tatsächlich eine frequenz.

Ganz eigentlich müßte man sogar im zeitbereich rechnen, und nicht wie ihr es vorhattet im frequenzbereich.

Ich könnte jetzt hier zwar die integral und die differential formen reinschreiben, aber damit zu rechnen ist kompliziert und da der genaue zeitverlauf eh nicht bekannt ist auch kaum möglich das mathematisch geschlossen auszurechen.

ABER

Da gibt es wohl erfahrungswerte und faustformeln welche induktivität zur begrenzung bei welcher blitzlampe und welcher energie nötig ist.

Der gleichstromwiderstand den ihr da oben berechnent ist da nur von sekundärer bedeutung und im grunde eher uninteressant. Man wird in realität die drossel nie so bauen, das der gleichstromwiderstand zur begrenzung verwendet wird.

Die aufgabe der drossel bei einer blitzlampe ist es zum einen den strom zu bregrenzen und zum anderen den impuls zu verlängern in dem die energie magnetisch zwischengespeichert wird. Die rein ohmsch zu wärme zu vernichten ist nur verschwendung.

Aber wie gesagt, das ist im festkörperforum viel besser aufgehoben, hier lesen evtl. die richtigen leute nicht mit...
Zuletzt geändert von juk am Fr 04 Nov, 2005 2:21 pm, insgesamt 4-mal geändert.

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 2:14 pm

Servus,
mit der Formel bekommst du dann den widerstand der spule, den du auch
mit einem Multimeter messen würdest.

Die selbstinduktion bei der Spule ist hier aber wichtiger!
(frag' mich nicht, wie und ob man die Berechnen kann)
(google-Stichworte: Lenz'sche Regel / Selbstindukton)
____________________________________________________________
<lehrer an>
wenn jetzt da schlagartig ein hoher strom fliesst (blitzlampe), entsteht ein magnetfeld
in der spule. das wiederum lässt wieder einen Strom in der spule entstehen
(selbst-indukton) der entgegen der Ursache gerichtet ist. das heisst, dass der Strom
in die entgegengesetzte richtung fliesst wie der
Strom, der das magnetfeld erzeugt hat. soviel zur theorie.
</lehrer aus>

wenn man sich das veranschaulichen will, baut man folgende schaltung,
und schaltet den Strom ein.

richard
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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 2:19 pm

Servus,

@juk: eine frequenz hast du hier nicht.

habe gerade mit dem Bild im Letzten post etwas länger gebraucht....

WIE VERSCHIEBT MAN EINEN GANZEN THREAD ? ? ?

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juk
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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 2:24 pm

thunderstorm hat geschrieben:Servus,

@juk: eine frequenz hast du hier nicht.

habe gerade mit dem Bild im Letzten post etwas länger gebraucht....

WIE VERSCHIEBT MAN EINEN GANZEN THREAD ? ? ?
Jein, genau genommen muß man im zeitbereich rechenen, ich hab das oben noch editiert... Ein impuls ist ja ein gemisch vieler frequenzen siehe fourier transformation, es währe wohl möglich im frequenzbereich zu rechnen, aber das lassen wir lieber sein... das endet früher oder später in der geschlossenen abteilung des nächsten psychatrischen krankenhauses :twisted:

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Beitrag von centaurusa » Fr 04 Nov, 2005 2:49 pm

Servus!
Also zum Thema Induktivität spuckt meine Formelsammlung folgendes aus:
Bild
Jetzt müsste man ja eigentlich "nur" diese ominöse Frequenz ermitteln, um w (Omega) zu errechen und damit dann den induktiven Widerstand (bzw. umgestellt dann die Wicklungszahl N).
So hab's ich mir zumindest grad vorgestellt.
Ich glaub ich werd mal am Montag nen Lehrer fragen, vielleicht kann der mir dann weiter helfen.

@juk
Wüsstest duwo man die Faustformeln oder Erfahrungswerte herkriegt?

cu

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Beitrag von ralf-k » Fr 04 Nov, 2005 2:56 pm

hallo,

ja das ist in der Tat nicht so einfach.
Mzuß Mal suchen ich hab ne Formel damit kann man den Strom in einer Spule im Zeitbereich einfach ausrechnen.
Problem ist aber: Die Kondensatoren sind nicht ideal, der Widerstand der Blitzröhre ändert sich mit dem Strom...
Ist aber alles prinzipell annähernd rechenbar. Nu must genauere Daten über die Blitzröhre haben, Und dazu gehört der differenzielle Widerstand.

Am einfachsten ist es in PSpice. damit kann man sowas schön simulieren, wenn man sich das Ersatzschaltbild der entsprechenden Komponenten zu grunde legt.

Sorry net viel zeit...

Gruß Ralf

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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 3:07 pm

CentaurusA hat geschrieben:Servus!
Jetzt müsste man ja eigentlich "nur" diese ominöse Frequenz ermitteln, um w (Omega) zu errechen und damit dann den induktiven Widerstand (bzw. umgestellt dann die Wicklungszahl N).

So hab's ich mir zumindest grad vorgestellt.
Ich glaub ich werd mal am Montag nen Lehrer fragen, vielleicht kann der mir dann weiter helfen.

@juk
Wüsstest duwo man die Faustformeln oder Erfahrungswerte herkriegt?

cu
Wenn das dann so einfach währe... vergiss die rechnung im frequenzbereich mit frequenzen, das ist nicht eine einzige frequenz, sondern ein impuls der sich aus fast unendlich vielen frequenzen zusammensetzt.

Die gleichung da oben gillt nur bei einer einzigen sinusförmigen (ein sinus ist eine einzige frequenz) frequenz. Sobald das signal nicht mehr rein sinusförmig ist wirft die gleichung "mist" raus, erst recht bei einem impuls.

Hier müßt ihr wenn ihr nicht in der geschlossenen abteilung enden wollt im zeitbereich mit differential und integral rechnung rechnen.

Am ehesten wird euch da der mathe oder physik lehrer helfen können, zumindest wird er wenn ihr so dinge wie rechnung im zeitbereich, rechnung im frequenzbereich, differential und integal rechnung anspricht je nach stufe in der ihr seit nicht schlecht schauen 8)

In differential form sieht die gleichung so aus:
U ind=-L*(d I/ d t)

Integralform:
I=1/L*integral(u) dt

Diese gleichungen sind universiell gültig, aber eben im zeitbereich... und den genauen zeitverlauf kenne ich nicht, bzw. der ergibt sich aus komplizierten physikalischen vorgängen, daher die näherungs und erfahrungsformeln

Schaut auf die seite
http://www.pulslaser.de/
Dort findet ihr das ein oder andere.
Zuletzt geändert von juk am Fr 04 Nov, 2005 3:17 pm, insgesamt 2-mal geändert.

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 3:14 pm

Servus,
wie aus so einer ansich einfchen sache so etwas kompliziertes werden kann........

mit der bayerischen Realschulphysik kommt man nicht wirklich weiter.
(auch wenn man nen einser hat) :wink:
ich glaube, jetzt ist es ein guter zeitpunkt zu googeln.

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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 3:18 pm

thunderstorm hat geschrieben:Servus,
wie aus so einer ansich einfchen sache so etwas kompliziertes werden kann........

mit der bayerischen Realschulphysik kommt man nicht wirklich weiter.
(auch wenn man nen einser hat) :wink:
ich glaube, jetzt ist es ein guter zeitpunkt zu googeln.
So einfach ist das nicht, glaub mir, mit der aufstellung und lösung des sich ergebenden gleichungssystemes kannst du so manch einen e-technik-studenten zur verzweiflung bringen 8)

Der sich ergebende reale vorgang wird sich eh nicht mehr geschlassen mathematisch lösen lassen, schaut euch die oszillogramme auf der seite von dem link an...

Ich hab das oben noch mal editiert und einen link eingefügt der interessant seien dürfte

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 3:22 pm

Servus,

mal gaaaannnnnzzzzz dumm gefragt, wieviele Blitzimpulse pro sekunde
willst du denn eigentlich haben?

bei den kleineren Photo-blitzen nimmt man die ganz gewöhnlichen
1N4001 Dioden, damit man den Übertrager nicht zerschießt.

warum also nicht eine FETTE Schottky-diode da reinbauen???
wenn sich die Impulsleistung in einigermassen Granzen hält, und eine
große Diode hernimmt, die noch an ein Kühlblech schraubt, könnte das
doch evtl. funktonieren. man müsste dann halt mitder impulsdauer und Frequenz
einen Mittelwert bilden und dann eine entsprechende Diode da
einbauen. das wird dann vielleicht auch kleiner und leichter zu bauen!?

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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 3:25 pm

Weil es hier um energien im bereich einiger joule geht, da wirst du praktisch jede diode zur verzweiflung bringen. Ausserdem soll der impuls nicht nadelförmig extrem hoch und kurz sein, das würde die blitzlampe bei der energie nicht aushalten und der gepumpte YAG wohl auch nicht.

Daher ist die impulsverbreiterung und strombegrenzung mit einer spule pflicht, um einen etwas langgezogenen blitzimpuls zu bekommen.

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Beitrag von richard » Fr 04 Nov, 2005 3:28 pm

Servus,
ich hätte da nochwas....

http://www.web-world.ch/richard/index.p ... ng_arc.php

mal sehen. RichardK war auchmal im Forum hier zugange.
blos den erreiche ich nichtmehr.
er antwortet auch auf die e-mails nicht.
schade.

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Beitrag von juk » Fr 04 Nov, 2005 3:29 pm

thunderstorm hat geschrieben:Servus,
ich hätte da nochwas....

http://www.web-world.ch/richard/index.p ... ng_arc.php

mal sehen. RichardK war auchmal im Forum hier zugange.
blos den erreiche ich nichtmehr.
er antwortet auch auf die e-mails nicht.
schade.
Hey, das passt ja fast zu meiner studienarbeit, ich baue einen "argon mini arc", dort habe ich allerdings ströme von 40A bei spannungen von 28V

Aber wie gesagt, schaut auf pulslaser.de dort findet ihr auch formeln bei den festkörperlasern.

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Beitrag von centaurusa » Fr 04 Nov, 2005 3:35 pm

thunderstorm hat geschrieben:Servus,

mal gaaaannnnnzzzzz dumm gefragt, wieviele Blitzimpulse pro sekunde
willst du denn eigentlich haben?
Mit 1Hz wär ich schon sehr glücklich. Aber wenns weniger ist, ist's auch kein Problem.

Der Herr von Pulslaser schreibt zwar dass er immer Spulen verwendet, aber ich hab noch keine Formel oder ähnliches gefunden. edit: Doch hab was gefunden.

Ich versuch mal die genauen Daten der Blitzlampe rauszukriegen, könnt allerdings etwas dauern.

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Beitrag von centaurusa » Fr 04 Nov, 2005 4:39 pm

Servus!
Hier gibt's n nettes PDF von PerkinElmer über ihre Blitzlampen und noch n bischen mehr.

cu

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