Diode in Reihe schalten

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich muss ein Hochspannungsdiode für einen 50 kv - Hochspannungsbaukasten entwerfen und aufbauen, d. h eine Hochspannungsdiode als 50 kv- Baukastenelement entwerfen. Dazu habe ich leider nur die 12 kv Dioden und die 30 kv Dioden mit folgenden Eigentschalft:

  • HVM12 ( 12 kv, 350 mA )
  • Hochspannungsdiode fast recovery 2CL82 (30KV 5mA 100ns)

12 kv und 30 kv sind die sperrspannunen von den Dioden. Da ich nur diesen Dioden momentan haben, muss ich für diese Schaltung mehrere Dioden benutzen, damit ich zur 50 kv komme und ich habe noch nie mehrere Dioden in einer Schaltung gebaut. Wie die verschiedene Spannungen und Ströme sich verhalten werden, weiße ich nicht genau.
Hat Jemand vieleicht eine Idee? Ich freue mich auf alle Antworte.

viele Grüße
Arnaud

#2

Auch im Sperrbetrieb fließt ein kleiner Strom. Dieser reverse current variiert von Diode zu Diode - auch wenn es derselbe Typ ist.
Das kann dann zu dem unschönen Effekt führen, dass wegen der Bauteiltoleranzen an der einen 30kV Diode 10kV anliegen - und an der anderen 40kV.

Durch parallele Widerstände könnte man versuchen, die anliegenden Spannungen zu symmetrieren.

Wir reden doch Niederfrequenz, oder? Bei HF bin ich vollkommen unbedarft und halte mich raus.

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#3

Danke für die antwort. wir reden hier für 50 Hz frequenz

#4

Ich habe keine Ausbildung, die für dieses Thema ausreicht.
Meine Befürchtung wäre, dass durch Bauteiltoleranzen die Spannung sich nicht gleichmäßig auf die mehreren Dioden aufteilt und so an einer Diode die Sperrspannung überschritten wird.
Ich frage mich daher, ob man nicht mittels parallel geschalteter Widerstände, die einen Leckstrom in der Größenordnung des Sperrstroms erzeugen, für eine Verstetigung der Teilspannungen sorgen könnte.
Der Scheitelwert von 50kV Effektivwert bei sinusförmiger Wechselspannung liegt bei rund 70 kV, das musst du ja auch beachten.

#5

gibt vieleicht so App wo man kleine Simulationen dafür testen kann? so kleine Schaltung Stimulieren meine ich

#6

Hallo,
welche Spannung liefert der Trafo?
Ist der schon vorgegeben oder hast du freie Auswahl?

#7

ist noch nicht vorgegeben, als spannungsquelle habe ich 50 kv wechselspannung gewählt

#8

Solche Spannungen sind sehr schwer zu beherrschen.
Einfacher wäre eine geringere Eingangsspannung und diese mit einer Kaskade vervielfachen.
Bei 50Hz könnten dann allerdings die Kondensatoren (je nachdem wie viel Strom das ganze liefern soll) etwas unhandlich werden.

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#9

Moin,

das riecht nach Hochspannungskaskade.

Gruß
Ralf

#10

Eigentlich muss ich eine Hochspannungsdiode entwerfen, die in einer Hochspannungsbausken Schaltung mit 50kv Nennwechselspannung ausgeführt werden soll.

#11

Moin,

Das habe ich nicht verstanden. Was soll diese zu entwerfende Diode genau in einer Hochspannungskaskade bewirken?

-Luno

#12

Also einen Diodenblock. Dann mach das was @X_Strom geschrieben hat.
Kannst ja deine Idee mal hier posten.

#13

Hallo!

Du fragst auch nach einer Simulation. Das Problem, das du hier hast ist ja nicht, dass du nicht weißt, wie sich zwei identische Dioden in Serie verhalten. Vielmehr weißt du nicht, wie groß die Bauteiltoleranzen sind, also wie unterschiedlich die Dioden eines Typs tatsächlich sind. Und ohne das zu wissen kann man da auch nichts simulieren oder berechnen.

Ich rate dazu, erstens deutlich mehr Dioden zu nehmen als theoretisch erforderlich, und zweitens wie bereits vorgeschlagen parallel zu jeder einzelnen Diode einen Widerstand vorzusehen, der in Sperrrichtung etwa den selben Strom durchlässt. Denk dran, deine Widerstände müssen auch die hohe Spannung abkönnen.

Die Dioden sollten aus der gleichen Charge stammen (= zusammen bestellt und geliefert worden sein), um möglichst geringe Toleranzen zu haben.

Ach ja, du schreibst was von nem Baukasten. Das Problem ist hier immer, dass du nicht weißt, in was für einer Schaltung die Dioden denn nun wie eingesetzt werden.