Wie berechne ich die Dimensionierung der Bauteile einer Hochspannungskaskade mit Vollweggleichrichtung ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Wie berechne ich die Dimensionierung der Bauteile einer Hochspannungskaskade mit Vollweggleichrichtung

Siehe Plan:

Diese Spannungsverdopplungs - Schaltung erscheint mir am Elko schonendsten - Oder nicht ?

Geplante Basteleien wo ich nicht weis wie viel die Elkos können müssen.
Beispiel A:
Power IN - Wellen - Eingang:
Kopfhörerausgang
geschätzte 0,7 - 1,5 Volt 120 mA

A1: Um ca. 12 Volt am DC Ausgang zu ziehen. (Leistung wird danach auf Kondensatorbank „gespeichert“ mit der Zeit - Klar, das da nicht viel Ampere rauskommen…
A2: Um 100 V am Ausgang zu haben… ändern sich die Bauteile wenn man die Schaltung „ausbaut“ und wenn ja inwiefern.

Beispiel B:
Power IN - AC
Fahrraddynamo
geschätzte 0,4 - 9,2 Volt Spitze
0,600 mA

Um
B1: 100 V zu erzeugen
B2: um 1000 V zu erzeugen oder mehr.

Als DC Highout Verbraucher werden evtl. Magnetspulen angeschlossen oder einfach nur ein Messgerät.

Rechnen an der Hochspannungskaskade
Villard Greinacher-Schaltung Warum explodiert C1 nicht ?
#2

Hier

hab ich ja schon mal ein paar Interessante Infos gefunden - aber das muss ich mir nach meinem Termin noch einmal genauer durchlesen - Welche Bauteile ich für Beispiel A und für Beispiel B nehmen muss weiss ich zwar noch nicht genau - nur das der 1. Condensator (AC-Eingangsseitig mittig in der Schaltung) die einfache Spannungsbelastung und alle weiteren Richtung DC+ die doppelte Belastung des maximalen AC Eingangsstroms ertragen können muss und nicht wie evtl. auch vermutet 2. Kondensator das doppelte und der 3. das 4 fache und der 4. das 8.fache des Eingangsstroms.

Ich hoffe das stimmt auch so und schiesst mir dann nicht die Teile durch.

Bleibt noch die Frage was mit den C. Links und Rechtsseitig der Schaltung ist (Glaub die sind zum glätten da.)

Eine Diode hat ja eine Sperre (z.B. 1,4 V) ab der sie erst schaltet - bin ich gut bedient, wenn ich für Beispiel A (Wellengenerator gesteuerter Kopfhörer Ausgang) die ganz empfindlichen Germaniumdioden verwende ? Ich habe jetzt im Link gelernt:

„Der größte Strom fließt durch die Kondensatoren in der 1. Stufe. Wenn
alle gleich groß sind, tritt dort die größte Brummspannung auf.“

Hält das so eine empfindliche Diode die bei kleinsten Spannungen schon den Strom durchlässt in der 1. Stufe dann überhaupt aus ? (Beispiel A)

#3

Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier Eingezeichnet
Full_wave_Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier Eingezeichnet379×786 41.8 KB

Damit man über die Teile besser reden kann hab ich hier C´s und D´s mal beschriftet.

#4

Interessant wärn auch die Dimensionierungen (mit einem Widerstand vermutlich irgendwo dann noch) für einen Verstärkerausgang mit 50 Watt 8 Ohm statt dem Kopfhörerausgang als Quelle zu kennen - Damit der Verstärker nicht eingeht.

Signation:
Ich liebe es mit dem Wellengenerator von Wavelab an zu steuern, da man mit den Kurven dann die Schaltung schön ansteuern kann und damit Praxisnah schauen kann, bei welchem Wellengang/Frequenzgang sich die DV Ausgangsspannung verhält.

#5

Ganz unten hab ich sie mal mit C1, C2,… usw und D1 D2 usw… beschriftet.

Vielleicht kann mir ja jemand das SO beantworten:

Bsp. A: (Kopfhörer) Bsp. B: (Fahrad - Dynamo) Bsp. C: (NF Endstufe 8 Ohm 50 Watt)
C1 = I D1 = C1 = I D1 = C1 = I D1 = ? R1= ? (8 Ohm) Wohin damit ?
C2 = I D2 = C2 = I D2 = C2 = I D2 =
usw… usw… usw…

Damit kann ich mir dann vermutlich alle zukünftigen Ideen in diese Richtung besser Vorstellen.

Tabelle sollte eher so aussehen - Bin zu dumm dafür...
Tabelle sollte eher so aussehen - Bin zu dumm dafür...1210×376 24.9 KB

#6

sorry, aber du hast offensichtlich derart wenig ahnung von der materie, dass du dich mit derartigen basteleien höchstens selber umbringen wirst. bevor du dich nicht mit den grundlagen vertraut gemacht hast wäre jede ‚hilfe‘ bei deinem problem grob fahrlässig!

lern erstmal, was ein kondensator macht. was eine ladung ist. was man unter spannung versteht. was strom ist. ab wann es gefährlich wird!

#7

Ups wollte eigentlich nach Pfeil unten drücken - die Antwort ist dermassen sinnlos - Eingang entweder Kopfhörerausgang oder 6 V Dynamo - Was soll da passieren ? Ich habe ein Messgerät am höchsten Messpunkt und komme derzeit auf 340 Volt mit dem Dynamo. Am besten hat sich bisher ein 12 V Halogentrafo erwiesen - einen stärkeren Trafo hab ich auch getestet aus einer USV mit echt fetten Kabeln dran. Erwies sich als wenig wirkungsvoll. Ich habe Verbraucher mit denen ich schnell entladen kann und greife nicht in die Schaltung wären der Messungen. Ich war zwar nur ein Jahr an der HTL vor ewigkeiten, aber soviel hab ich mir gemerkt. Ich wollte eigentlich wissen welche Bauteile von der Schaltung her verwendet werden können - Am basteln werden solche Ansagen aber niemanden abhalten - ich hät halt gern genauer gewusst, was ich da mache - Mittlerweile nach Recherchen, denke ich daran, mir so einen Bandgenerator für schöne Blitze zu basteln. Leider kann ich halt diese Spannung dann nicht modulieren. Auch die Variante mit dem 2N2222 scheint sexy zu sein - leider lernt man im 1. Jahr zu wenig über Transistoren… Und es ist sehr sehr lange her. Aber ich bin kein Idiot lieber Anonymous. Ich bin tatsächlich lernfähig.

#8

Gleiches Problem neue Frage - Angenommen ich habe zwischen Anfang und Ende der Gleichstromspannung bei 10 Kaskaden 1000 Volt - Wieviel Volt liegen dann an den Kondensatoren jeweils an - Also am 1. das doppelte vom 2. und dann alle weiteren durch 9 (Restliche Ksakaden?) oder wie teilt sich das auf ? - Auf welchen Kondensatoren kann NUR PLUS auf der PLUSSEITE sein (wegen Verpolung) oder hat sich vl. erübrigt, wenn der Effekt bei dieser Schaltung nicht an C1 (und C2) auftritt im Gegensatz zu anderen Hochspannungskaskaden.

Und bei 6 V angenommenen 3 Watt Eingang am Trafo und besagte 1000 Volt am Ausgang auf 10 Kaskaden, wieviel mA Strom fliessen dann über die Dioden ? Bzw. rein theoretisch dann - wirklich nur theoretisch - an 220 V 16 A am Eingang - unabhängig von den Notwendigen Vorsichtsmaßnahmen - da ja nur theoretisch. Damit man eine Antwort erhält muss man sich anscheinend so „doof“ ausdrücken - Fahr jetzt sicherr nicht gleich mit 2 Nägel in die Steckdose, weil ich es gelesen habe…
:confused:

#9

Hät ich Ahnung würd ich nicht fragen - Für alle anderen, denen es so geht, wie mir - dass sollte man tatsächlich wissen: http://www.elektropla.net/faq41.html beantwortet aber nicht meine Fragen. Ich habe nochmal gegoogelt, ein Dynamo macht 1,5 W nicht 6 W - Also hab mal gewikipediert und ein Bandgenerator (Bandmaschine heisst das evtl. auch) macht 140.000 Volt und hat eine Leistung von 1,4 Watt laut A Angabe. Da kann mal nix passieren glaub ich.

#10

Hier lernt man was:
Mit dieser Schaltung wird aus einer Wechselspannung eine um den Faktor
2*n höhere Gleichspannung erzeugt, wobei n dabei die Anzahl der „Stufen“
der Kaskade ist. Eine Stufe besteht immer aus zwei Kondensatoren und
zwei Dioden; das ist sozusagen die kleinstmögliche Kaskade. Die maximale
Anzahl der Stufen ist theoretisch nicht begrenzt, in der Praxis jedoch
wird die Zahl der Stufen durch die Kapazität der Kondensatoren begrenzt.
Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren sinkt die Kapazität nach
der Formel 1 / (1/C1 + 1/C2 …). Sind zu viele Kondensatoren verbaut,
sinkt der entnehmbare Strom auf Grund der geringen Gesamtkapazität so
weit, das die Ausgangsspannung schon durch kleinste Kriechströme oder
Sprühentladungen zusammenbricht.
Quelle uvm: http://illumina-chemie.de/hochspannungskaskade-t1647.html

#11

jemand, der 340V nicht mal als gefahr erkennt, hat genau gar keine ahnung und sollte die finger von allen basteleien lassen, die in irgendeiner weise mit strom oder spannung zu tun haben.

kleiner hinweis speziell für dich (wobei ich davoin ausgehe, dass du das auch diesmal wieder nicht begreifst): es kommt NIEMALS allein auf den strom und die spannung an. ich kann dich sehr wohl auch mit einem strom von piko-ampere und einer leistung von mikro-watt umbringen.

das problem, einem unwissenden zu beweisen, dass er unwissend ist, besteht darin, dass er mangels wissen gar nicht begreift, dass er unwissend ist. und mancher ist auch noch so verbohrt, dass er es nicht mal wahrhaben will.