Wie erzeuge ich aus 9V Gleichspannung über 400V Gleichspannung?

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4 Antworten

Mit Resonanzwandlern (sind im Prinzip ungeregelte Schaltnetzteile) bekommt man sehr hohe Spannungen hin.

Ich hatte mal einen Gegentaktresonanzwandler, der aus 12 V DC --> 700 V (RMS) AC gemacht hat, also etwa 1 kV Spitze. War ein Vorschaltgerät, um eine Leuchtstoffröhre an 12 V betreiben zu können. Das Ding lief auch sehr gut an niedrigeren Eingangsspannungen (bis herunter auf wenige Volt), wobei die Ausgangsspannung entsprechend zurückging. An 9 V wären das aber immer noch 525 V (RMS) oder etwa 750 V Spitze, wenn man von einem annähernd linearen Zusammenhang ausgeht.

Mit einem Gleichrichter und einem kleinen Pufferkondensator könnte man daraus auch wieder DC machen. Der Kondensator muss nicht groß sein, denn die Schaltung lieferte eine Wechselspannung mit einer Frequenz von etwa 110 kHz, es folgt also recht zügig die nächste Halbwelle. Für Dioden ist die Frequenz aber noch überhaupt kein Problem.

Die Schaltung sah so aus (oh Gott, jetzt Schaltung ohne Schaltbild beschreiben ;-) ), dass vom Pluspol der DC-Versorgung erstmal durch eine kleine Drosselspule (unbekannter Induktivität) gegangen wurde, anschließend in den Mittelanzapf der Primärspule eines Übertragers, wie man ihn in Schaltnetzteilen findet. Die beiden "Seiten" der Primärspule waren dann jeweils mit dem Kollektor zweier Bipolartransistoren verbunden. Der Emitter dieser Bipolartransistoren war gegen den Minuspol der DC-Versorgung geschaltet. Parallel zu der kompletten Primärspule (also über die "äußeren Enden" sozusagen) war dann noch ein Kondensator (glaube mit einer Kapazität von 470 nF) geschaltet. Außerdem war auf dem Übertrager noch eine Steuerwicklung, die gegenläufigen Wicklungssinn hatte, wie die Primärspule. Die Enden dieser Steuerwicklung waren jeweils mit einer der Basen der Bipolartransistoren verbunden. Außerdem wurden diese beiden Enden der Steuerwicklung noch über Widerstände (glaube 6.8 kOhm) mit dem Pluspol der DC-Versorgung verbunden. Ein Ende der Sekundärspule des Übertragers (Wicklungssinn ist egal, ist ja ohnehin AC) wurde unmittelbar herausgeführt als ein Pol der Ausgangsspannung, das andere wurde über einen Kondensator mit sehr geringer Kapazität (weiß den Wert leider nicht mehr) ausgekoppelt.

Die "Primärwicklung" des Übertragers bildet als Induktivität, zusammen mit der parallel geschalteten Kapazität, ein LC-Glied, also einen Schwingkreis. Die Bipolartransistoren sorgen über die Steuerwicklung für eine Anregung (mittels "Mitkopplung") des primären LC-Kreises. Dadurch fließt durch die Primärspule ein (nahezu) sinusförmiger Wechselstrom mit der Resonanzfrequenz des primären LC-Kreises. Dieser induziert über den Übertrager in der Sekundärwicklung ebenfalls einen Wechselstrom, der dann über einen Kondensator ausgekoppelt wird.

Die zusätzliche Induktivität im Primärkreis dient hauptsächlich der Begrenzung des Schaltstroms der Transistoren. Ohne diese zusätzliche Induktivität schalten die Transistoren zu "hart" und die Primärspule bekommt neben dem Sinuswechselstrom noch zahlreiche Oberwellen ab. Der Kondensator im Sekundärkreis dient hauptsächlich der Begrenzung des Ausgangsstroms. Der Sekundärkreis bildet zwar ebenfalls ein LC-Glied, allerdings mit einer erheblich niedrigeren Resonanzfrequenz (bei der damaligen Schaltung lag die gerade einmal irgendwo um 2 kHz), wird also insbesondere vom Primärkreis nicht in Resonanz betrieben.

Das Problem ist, dass ich die ganzen Induktivitäten nicht mehr weiß und dass so ein Übertrager auch relativ schwierig aufzutreiben ist. Aber im Grunde solltest Du einfach einen (ungeregelten!) CCFL-Inverter kaufen können. Der gibt unbelastet irgendwas zwischen 500 V (RMS) und 1 kV (RMS) AC raus (gängig ist eine Spannung von 700 V (RMS)) bei Frequenzen, die irgendwo zwischen 50 und 150 kHz liegen. Da es sich um einen Resonanzwandler handelt, ist die Ausgangsspannung sehr schön sinusförmig (auch wenn Du das für Deine Anwendung nicht brauchst). Diese Spannung kann man dann gleichrichten.

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Von 9 auf 400 mittels Kaskade scheint mit etwas aufwendig. Du brauchst ca. 50 Dioden und Kondensatoren.

> Wann wird Wechselspannung benötigt?

In beiden Fällen. Auch die Kaskade funktioniert nur mit Wechselspannung. Musst Du also als erstes Deine Gleichspannung in Wechselspannung wandeln.

Mein Vorschlag: Orientiere Dich am Prinzip des primärseitig getakteten Schaltnetzteils. Zum Einstieg hier:

http://www.loetstelle.net/grundlagen/schaltnetzteile/schaltnetzteile2.php

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Kommentar von Muffinman96
04.12.2015, 21:28

Kann man für die primärseitige Taktung nicht einen Ne555 verwenden?

Und wie sieht es mit dieser Schaltung aus? http://knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/42/sch.gif


Ich könnte an diesen Wechselrichter doch eine Kaskade anschließen, welche dann aus der AC wieder DC macht?

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damit du aus Gleichspannung höhere Spannung erzeugen kannst brauchst du dazwischen Wechselspannung. Oder zumindest eine Spule die getaktet wird. https://de.wikipedia.org/wiki/Aufwärtswandler

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Nimm ne einwegkamera die sind echt geil mach eine auf und löte zwei Kabel an den kondi dann zu machen und benutzen

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Kommentar von Muffinman96
05.12.2015, 18:30

Kann ich um damit schneller meine Kondensatoren aufzuladen auch 2 solche Kameraschaltkreise parallel zusammenschließen?

Und kann ich deren Spannung addieren wenn ich sie in Reihe schalte?

PS: Hätte 2 Kameras, sind aber unterschiedliche

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Kommentar von physikfan123
06.12.2015, 11:55

Ja das klappt ich hatte 10kameras zusammen das ging ab hab damit 2fette Elkos aufgeladen und an meiner elektrothermischen Plasmakanone entladen Ca.200-300Joule

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Kommentar von physikfan123
06.12.2015, 20:13

Reihenschaltung!Aufpassen

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