Villard Greinacher-Schaltung Warum explodiert C1 nicht ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hy ich bin neu hier.

Ich check es einfach nicht - seit Tagen.

Über C (auf den meisten Schaltplänen auch C1) kommt zwar bei der 1. Phase die Ladung Elkogerecht an, aber bei der 2. Phase muss der Strom ja ohne Dioden geschützt in die entgegen gesetzte Richtung durch den Kondensator.

Und soweit ich weis, darf man Elko ja nicht verpolen.

Daher vielleicht auch die Frage so gestellt - Ist C (C1) evtl. gar kein Elko, sondern einer dieser kleineren Kondensatoren, die man oft bei 220 V Geräten findet ?

#2

Der Elko liegt an einer Gleichspannung! Linke Seite hat 0V Potential, rechte Seite hat die positive Spitzenspannung (Us * SQR(2), überlagert mit der Wechselspannung Us.
Das ist erst dann eine Verdopplerscaltung, wenn du eine zweite Diode in den Ausgang legst und einen Elko gegen 0V… Dann hast du am Ausgang die doppelte Sptzenspanng oder die pp-Wert der Spannung.
Us * 2 * SQR(2)
Ohne überlagerte Wechselspannug.
(Us = Sekundärspannung des Trafos).
Gefährlich für den Elko ist der Wechselstrom bei hoher Leistung. Der Elko hat einige Ohm Innenwiderstand und erwärmt sich.

#3

Hallo!

Wenn der Ausgang nicht belastet ist, passiert doch folgendes:

  • Wenn beim Einschalten der Trafo am oberen Ende negativ gegen dem unteren ist, sperrt die Diode. Das heißt, die gesamte Spannung liegt an der Diode an, nicht am Kondensator, und es fließt kein Strom.

  • Wenn die Spannung am Trafo sich nun umpolt, leitet die Diode, es fließt ein Strom gegen den Uhrzeigersinn, und C lädt sich auf (die rechte Seite wird positiv)

Wenn man das ganze mal simuliert, sieht es so aus:

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Die blaue Kurve gibt die Spannung links von C, also vom Trafo an, die rote rechts davon. (Jeweils in Bezug zum unteren Leiter)

Im Prinzip siehst du, daß die rote Kure immer über der blauen liegt, also die rechte Seite von C immer positv gegenüber der linken ist. Demnach kann man einen ELKO einsetzen. Oder doch nicht?

Wenn der Ausgang zu stark belastet ist, sieht es z.B. so aus (C=10µF, Last: R=500Ohm):

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Da der Widerstand die Diode zum Teil überbrückt, liegt hier auch mal eine Spannung in die andere Richtung an C an, und er würde in die andere Richtung aufgeladen. Hier wäre der Elko keine gute Wahl.

Normalerweise ist angedacht, daß C und die Last so dimensioniert sind, daß das nicht passiert. Tut es auch nicht für z.B. R=1.500Ohm. Es sei denn… die Schaltung wird mit der falschen Phase eingeschaltet:

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Ein ELKO platzt nicht gleich, wenn er eine Halbwelle in falscher Polarität abbekommt, aber auf Dauer schädigt ihn das.

Zur Sicherheit sollte daher ein Kondensator eingesetzt werden, der keine Polarität hat.

#4

C1 wird heiss ? In der hier gezeigten Schaltung sieht mans nicht, aber wenn man die Schaltung mit den Kaskaden kennt, weis man was ich mit der Frage meinte. Da rennt eine Phase über den C1…

#5

Was ich machen will sind Experimente,

  1. Schaltung die theoretisch aus einem Dynamo mehrere 1000 Volt heraus quetschen könnte, da sellt sich für mich nur die Frage, welche Bauteile (p m n F ?) Dioden (wieviele A müssen die ertragen können. (Zur maximalen Stabilität meines Projektes - Stromeingang - gehe von 5 W aus 600 mA oder sowas hat ein Dynamo, aber darauf will ich zunächst mal nicht genauer eingehen - Nur zur Vorstellung der maximalen „Ansteuerung“

  2. Aus einem Kopfhörerausgang (Da kann man mit Musikprogrammen die Kurven (Sinusgenerator) bearbeiten) MITTELS GLEICHER SCHALTUNG* so viel Spannung wie möglich zu machen (Vorstufe* statt/zum Dynamo*)

  3. kleinste Kaskade an die ich beim basteln dachte - Radiowellen „anzuzapfen“ diese Spannung erhöhen (Auf Kopfhörerausgangsleistung) und von da weiter - Und das alles in eine Kondensatorbank am OUTPUT (AUSGANG)

  4. Kondensatorbank vorhanden - Am Ende wäre ich schon glücklich, wenn ich mit Kopfhörerausgang und Spannungsverdopplung die Bank (egal wie lange das laden dauert) mit zwischen 10 und 35 Volt aufladen würde - und ich mit der Schaltung bei Einsatz eines Dynamos einen kleinen „Funken“ erzeugen könnte. Zur Not mache ich auch gerne 2 Projekte. Aber wie dimensioniere ich dann die Kondensatoren ? Ich hät ja noch viele andere Fragen, aber das ist eh schon jetzt zuviel.

Eine Kondensatorbank hab ich mir schon gebastellt mit 500 Elkos mit je max. 35 V 2200uF (Paralell natürlich) und würd ich halt gerne „nutzen“ für die Sache.

Ach ja und kann man DC HighOUT nicht auch nocheinmal mit einem 63 V Elko glätten oder muss man da was beachten ?

Die Kurven kann ich leider nur ansatzweise „deuten“

#6

Ach ja ich hab auch Germanium Dioden (hochempfindlich) herumliegen - gibt es Bereiche in der Schaltung, wo man die ohne Gefahr einsetzen kann ?

#7

Auf die Idee für die Bastelei bin ich durch ein paar Videos zu Tesla´s Hochspannungskolben und Musik mit Hochspannung gekommen. Beim groben recherieren dachte auch schon daran evtl. einen Zeilentrafo eines Röhrenschirms an einen Dynamo zu hängen um zu messen, was am anderen Ende raus kommt - Aber vielleicht kann man das auch berechnen oder hat schon mal wer gemacht ?

#8

Zur Kurve - Ich checks sogar, das eine Kurve über Null ist - Aber leider hab ich kein Oszilloskop Aber ich hab eine Schaltung gesehen die mir sicherer erscheint.

Hochspannungskaskade mit Vollweggleichrichtung

Motto:
Die Competition die ich mir hier stelle ist es, die vielen Elkos die seit Jahren herum kugeln sinnvoll zu verwenden. (Zeitbeschäftigung) um Viele Viele Volt zu machen - ohne in die Luft zu gehen.

#9

hier wird aber nix heiss oder ?

Ich hab 10 Watt Elkos (keine Spannungsangabe)
25 V Elkos zw. 68uF und 2200 uF)
63 Volt 1000 uF)
200 Volt 470uF uvm…

#10

Wenn da ein Trafo davor ist kann C1 doch nicht an einer Gleichspannung liegen, mich iritiert nur, das C1 in beiden Phasen zum Trafo zurückgeführt wird. In beiden Richtungen.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/Greinacher_Schaltung.svg/440px-Greinacher_Schaltung.svg.png anders gehts ja nicht.

#11

Hier sieht man das Problem mit C1 besser:

auch von Wikipedia.

Ich habe mich daher für die Vollweg Variante entschieden und eine NEUE FRAGE dazu angelegt mit 2 Anwendungsbeispielen um schneller an meine Problem-Lösung zu kommen:

#12

ernst gemeinte frage: willst du dich umbringen?

#13

Das ist missverständlich und stimmt so nicht: Linke Seite C hat
plusminus Scheitelwert, rechte Seite C hat den gleichgerichteten Anteil des
Scheitelwerts plusminus Scheitelwert – die Diode mal nicht berücksichtigt. Die in der Eingangsfrage dargestellte Anordnung bewirkt eine Spannungsanhebung um den gleichgerichteten Scheitelwert. Die Spannung zwischen linker und rechter Seite von C ist im eingefahrenen Zustand (o. Diode zu berücksichtigen) Null. Mit berücksichtigter Diode und Elko gibt sich eine Vorzugsrichtung für den Elko, je nachdem wie man die Diode setzt (ob man Spannungsanhebung oder –absenkung will).

#14

das nehm ich zurück. Das ist natürlich eine durch die Diode gerippelte Gleichspannung, wobei Plus und Minus an C davon abhängen wie die Diode gesetzt ist.