Der Elektronik-Thread

[SPIRITus-96]

Mein Boost Converter ist fertig ung läuft ausgezeichnet, wobei ich am Anfang einen kleinen Designfehler hatte und jetzige Schaltung einwenig anders aussieht wie auf dem Schaltplan. An stelle vom Leistungs NPN habe ich jetzt BUZ71 N-FET und statt 4066 einen 7408, was die Eingangsspannung leider auf 5,5V begrenzt. Leider hatte ich keinen UND-IC als MOSFET. Sonst könnte ich die Schaltung eingangsseitig bis auf 15V hochdrehen und dadurch die Ausgangsspannung ohne Last bestimmt in einen dreistelligen Bereich hochjagen. Vermutlich kann dann auch der Leistungs-FET nicht mehr ohne Kühlkörper laufen. Durch die Änderungen musste ich einen zusätzlichen Spannungsteiler für den BC639 aufbauen, damit überhaupt ein Basisstrom fließen kann. Das hat wiederrum den Tastgrad invertiert und ich auch die Beschaltung des SA555 geringfügig abändern musste um diesen zurück zu drehen. Aktuell macht die Schaltung aus 5V Eingangsspannung bis zu 65V Ausgangsspannung im lastfreien Zustand und wenn der Poti am Ausgang den Komparator auf Masse legt. Die Schaltung habe ich ursprünglich für 3W bei 10mV Ripple Noise berechnet, so dass am Ausgang bei 3W etwa 12V Spannung raukommen. Ich habe einen 12V/2,8W Lüfter dran gehabt und die Spannung ging bis 13,5V, beim höchsten Tastgrad, wobei dieser bei etwa 60-65% liegt, würde also bei 3W tatsächlich etwa 12V erzeugen. Bei jeder Last unter 3W geht die Spannung natürlich über 12V, wenn ich den Komparator nicht eingreifen lasse. Mindestspannung beträgt etwa 6,5V. Weiterhin habe ich mit verschiedenen Frequenzen und Induktivitäten, die ich selbst auf einen Ringferrit gewickelt habe, experimentiert. Bei 5kHz konnte ich mit dem Tastgrad-Poti nicht nur Spannung steuern, sondern auch Musik machen. Danach habe ich die Frequenz zurück auf 50kHz eingestellt. Ripple und Wirkungsgrad habe ich nicht gemessen - keine Zeit im Moment, da ich mich in einen neuen MCU-Typ und neue IDE einarbeiten muss. Ich kann nur sagen, dass der LeistungsFET ohne Kühlung laufen kann.

EDIT:
Ich habe auch Signalverläufe an den Leistungsbauteilen simuliert (Multisim) und real verglichen - da gab es fast keine Übereinstimungen, weshalb ich bei solchen Schaltungen mich nicht auf LTSpice verlassen würde.

 

[General Quicksilver]

Es freut mich, das dein Boostconverter so schön läuft. Eventuell kannst du ja das UND - Gatter durch eine Diodenlogik ersetzen, dann wäre für die 15V nichts mehr im Weg. Der Logikbaustein sollte aber besser sein (Spannungsregler für die ICs und dann begrenzt nur noch der FET und die Diode sowie der Spannungsregler die Eingangsspannung, ist aber etwas am Sinn vorbei. Einfacher wäre es dann die Spule an eine seperate Spannungsquelle anzuschließen und die ICs weiterhin mit 5V zu betreiben, z.B.: an die 12V vom PC-NT (Labor-NTs gehen ja oft bis ~ 30V ). Den MOSFET kannst du auch noch bischen mehr ansteuern (so mit 12 ... 15 V, mehr würde ich dem nicht zumuten, bringt eh nicht mehr so viel). Wobei der laut dem Datenblatt, was ich gerade anschaue ja eh schon deutlich über seinem Maximum läuft (ist bis 50V spezifiziert, 14A @ 100mR, sind ja nun alles nicht so bombige Werte....) Das wäre doch mal was (mal abgesehen vom Preis) http://www.produktinfo.conrad.com/d...en-POLARHT_HIPERFET_IXFN100N50P_SOT_227_B.pdf , dasTeil auf einen alten CPU . Kühler drauf und auf gehts... Für noch mehr muss es dann aber wohl ein IGBT werden, ein Thyristor ist wohl etwas langsam ... Aber das ist ja eh nicht der Sinn der Schaltung, es soll ja kein Funkeninduktor werden... Wobei ein Teslatrafo wäre ja auch mal interessant (aber EMV - mäßig der Overkill)....

 

[SPIRITus-96]

Also mit Dioden will da nicht mehr basteln, ist auch kein Platz auf der Platine. Ich besorge mir einfach einen zum 7408 Pin kompatiblen CMOS und gut ist. Den BUZ71 habe ich nur kurz mit Spannung über seinem Breakdown-Wert beaufschlagt. Das hat er gut weggesteckt.

Aber das ist ja eh nicht der Sinn der Schaltung, es soll ja kein Funkeninduktor werden...

Wer weiß? Vielleicht doch. Das hat ganz schön Spaß gemacht. Da ich auch immer wieder mal PC-NTs reparieren muss, habe ich noch jede Menge Hochleistungs FETs, welche DS-Spannungen um 1kV haben und als Schalter im PFC arbeiten, müssen sie auch, da dort Spannungsspitzen bis 700V auftretten. So einen könnte ich auch in meinen Booster einbauen. Die 1N4007 verträgt schon so 1kV in Sperrichtung, dann gibts keine Grenzen mehr. Es war jetzt das erste mal, dass ich Schaltung dieser Art gebaut habe. Sonst mache ich immer nur digitale Geschichten. Wenn was Analoges kommt, dann meistens nur OPAMP-Regelungen oder so. Nichts mit über 12V.

Wobei ein Teslatrafo wäre ja auch mal interessant (aber EMV - mäßig der Overkill)....

Na ja, die Elektronik in der Umgebung will ich dann auch nicht platt machen.

EDIT:
Eine eventuelle kritische Stelle hat die Schaltung doch noch: Den BC546 (Q1). Dieser hat eine EB-Sperrspannung von 6V. Während des Dischargeintervals liegt dort kurz die volle Betriebsspannung an. Bei 12V wären das natürlich dann auch soviel. Einen bipolaren Transistor mit einem EB-Wert über 6V kenne ich nicht und einen Mosfet kann ich an der Stelle nicht verwenden, weil er viel höhere GS-Spannung braucht, als ein bipolarer BE-Spannung, damit wird er verhindern, dass sich C3 auf mindestens 2/3 der Betriebsspannung aufladen kann. Dann fällt der SA555 aus und es gibt kein PWM mehr.

 

[General Quicksilver]

EDIT:
Eine eventuelle kritische Stelle hat die Schaltung doch noch: Den BC546 (Q1). Dieser hat eine EB-Sperrspannung von 6V. Während des Dischargeintervals liegt dort kurz die volle Betriebsspannung an. Bei 12V wären das natürlich dann auch soviel. Einen bipolaren Transistor mit einem EB-Wert über 6V kenne ich nicht und einen Mosfet kann ich an der Stelle nicht verwenden, weil er viel höhere GS-Spannung braucht, als ein bipolarer BE-Spannung, damit wird er verhindern, dass sich C3 auf mindestens 2/3 der Betriebsspannung aufladen kann. Dann fällt der SA555 aus und es gibt kein PWM mehr.

Trenne an der Stelle doch einfach die Spannung vom Boostteil vom Steuerteil ab, also die Spule an 12V, den Rest an 5V (ist ja beides am Molex stecker drin , oder bau einen 7805 oder sowas ein um die Spannung für die ICs abzusenken.

MOSFETs können (sofern keine LogiK-Level Typen) mit 12V angesteuert werden, das stellt sicher, das diese komplett durchschalten, denn in der Regel garantieren nur Logik.Level Typen ein vollständiges Durchschalten bei 5V. Im Einzellfall können andrere MOSFETs aber auch schon eher einen genügend niedrigen Widerstand haben (es ist ja bei geringen Strömen im Prinzip egal ob ein Widerstand von 50 m Ohm oder nur 10 m Ohm wirksam wird).

So ein Tesla Trafo fetzt schon, irgendwie ist das schon geil wenn der "Funke" auf dich überspringt und es passiert dir nix*. Ich hatte mal das Vergnügen von so einem Versuch.

* Das ist nur bei dafür vorgesehenen Teslatrafos zu empfehlen, wenn die genug Power haben/ zu hohe Frequenz (Skineffekt) kann es trotzdem durch die dann zu große Stromdichte zu Verbrennungen kommen. Und die Üblichen Sicherheitsmaßnahmen die für solche Elektrospielereien gelten, also nicht für Herzschrittmacher usw. geeignet...

http://www.youtube.com/watch?v=pJqoRaphiEk<-- das geht auch mit Tesla Travos...

 

[SPIRITus-96]

Trenne an der Stelle doch einfach die Spannung vom Boostteil vom Steuerteil ab, also die Spule an 12V, den Rest an 5V (ist ja beides am Molex stecker drin , oder bau einen 7805 oder sowas ein um die Spannung für die ICs abzusenken.

Man wieso bin ich nicht selber darauf gekommen? 7805 - das ist die Lösung! 3 Löcher auf der Platine habe ich noch.

MOSFETs können (sofern keine LogiK-Level Typen) mit 12V angesteuert werden, das stellt sicher, das diese komplett durchschalten, denn in der Regel garantieren nur Logik.Level Typen ein vollständiges Durchschalten bei 5V. Im Einzellfall können andrere MOSFETs aber auch schon eher einen genügend niedrigen Widerstand haben (es ist ja bei geringen Strömen im Prinzip egal ob ein Widerstand von 50 m Ohm oder nur 10 m Ohm wirksam wird).

Ja, aber Mosfets brauchen trotzdem einige Volt GS-Spannung um sicher durzuschalten. Bei einem bipolaren bleiben bei 5V immer noch 4,3-4,4V für den RC-Glied - bei einem Mosfet, der z.B. 3V GS-Spannung braucht, bleiben nur noch 2V übrig. Der SA555 braucht mindestens 2/3 der Betriebsspannung um den Discharge-Pegel zu erreichen, sonst taktet er nicht.

Letzte Woche habe ich den BUZ71 durch BUZ21 ersetzt (100V DS-Spannung) und eine neue Spule gewickelt - mit einem besseren Kernmaterial und höherer Windungszahl. Dann noch die PWM-Frequenz ein wenig gesenkt und einen Elko für 400V am Ausgang eingebaut. Nun kann ich aus 5V satte 90V erzeugen (ohne Last natürlich). Nächste Woche baue ich den 7805 ein. Dann muss ich nur noch einen passenden Mosfet aus meiner "Bastelkiste" rausgraben. Zwar habe ich einen (IRFBE30), der 800V DS-Spannung ab kann, aber der hat satte 3Ohm Rds_on, was viel zu viel ist, jedenfalls für 5V. Damit bekomme ich keine ausreichende Stromänderung in der Spule. Aber mit 12V wird die Sache schon anders aussehen.

So ein Tesla Trafo fetzt schon, irgendwie ist das schon geil wenn der "Funke" auf dich überspringt und es passiert dir nix*. Ich hatte mal das Vergnügen von so einem Versuch.

Nächste Woche kann ich vielleicht mit meinem Boost Converter auch Lichtbögen erzeugen, sobald ich alle Anpassungen durchgeführt habe.



So wird dann die neue Schaltung aussehen.

Update:
Heute habe ich die Schaltung für 5V+ Betriebsspannung umgebaut und mit 12V getestet. Das kam raus.



So langsam fängt es an so richtig Spaß zu machen.

 

[General Quicksilver]

Ja, aber Mosfets brauchen trotzdem einige Volt GS-Spannung um sicher durzuschalten. Bei einem bipolaren bleiben bei 5V immer noch 4,3-4,4V für den RC-Glied - bei einem Mosfet, der z.B. 3V GS-Spannung braucht, bleiben nur noch 2V übrig. Der SA555 braucht mindestens 2/3 der Betriebsspannung um den Discharge-Pegel zu erreichen, sonst taktet er nicht.

Ich habe mich falsc ausgedrückt, ich meinte den Last MOSFET. Und ich meinte eigentlich die Gatetreiberspannung von 5V auf 12V anzuheben, damit dieser voll durchsteuert.

Nächste Woche kann ich vielleicht mit meinem Boost Converter auch Lichtbögen erzeugen, sobald ich alle Anpassungen durchgeführt habe.

Dabei ist aber Vorsicht geboten, denn im Gegensatz zu der hochfrequenten Wechselspannung kommt bei dem Boost - Converter ja Gleichspannung raus. Da dann dranzufassen ist eher nicht so eine gute Idee, je nach Innenwiderstand und Spannung kann das dann schon gefährlich werden. Also Vorsicht dabei...

So wird dann die neue Schaltung aussehen.

Update:
Heute habe ich die Schaltung für 5V+ Betriebsspannung umgebaut und mit 12V getestet. Das kam raus.

So langsam fängt es an so richtig Spaß zu machen.

Warum hast du R13 eingebaut? Der kann doch eigentlich auch noch weg?
Gratulation zu den 300V , eigentlich sollte die Schaltung doch auch noch mit 24...30V laufen können oder? Wenn es dir Spaß macht, das ist doch gut . Eventuell kannst du ja vor den Ausgangs Elko ja noch eine Hochspannungskaskade einbauen, damit solltest du dann wohl Definitiv in den KV - Bereich vordringen. (Bitte an Sicherheitsmaßnahmen denken, das ist dann schon gefährlich! Das weißt du aber mit Sicherheit selber .)

 

[SPIRITus-96]

Dabei ist aber Vorsicht geboten, denn im Gegensatz zu der hochfrequenten Wechselspannung kommt bei dem Boost - Converter ja Gleichspannung raus. Da dann dranzufassen ist eher nicht so eine gute Idee, je nach Innenwiderstand und Spannung kann das dann schon gefährlich werden. Also Vorsicht dabei...

Ich passe schon auf, dass es mich nicht aus den Socken haut. Nene, keine Panik, mit elektrischer Sicherheit kenne ich mich bestens aus - habe jahrelang SEAs gewartet und sicherheitstechnische Prüfungen daran gemacht. Vor ein Paar Jahren konnte ich noch VDE 0100 610 oder 0100 410 rauf und runter beten - heute zwar nicht mehr, aber den Gefahren bin ich mir doch noch bewusst.

Warum hast du R13 eingebaut? Der kann doch eigentlich auch noch weg?
Gratulation zu den 300V , eigentlich sollte die Schaltung doch auch noch mit 24...30V laufen können oder? Wenn es dir Spaß macht, das ist doch gut . Eventuell kannst du ja vor den Ausgangs Elko ja noch eine Hochspannungskaskade einbauen, damit solltest du dann wohl Definitiv in den KV - Bereich vordringen. (Bitte an Sicherheitsmaßnahmen denken, das ist dann schon gefährlich! Das weißt du aber mit Sicherheit selber .)

R13 war meine Überlegung einen Shunt einzusetzen und die Regelung darauf auszurichten, aber das kommt alles später wenn überhaupt. Noch mehr Eingangsspannung ist keine gute Lösung, da die Verlustleistung unverhältnismäßig hoch wird. Ich kann noch einiges ausprobieren, bevor ich Ue noch höher drehe. Ich habe noch einen fetten Ferritring herum fliegen, in den ich locker 3m 1mm² dicken Draht rein bekomme. 1kV geht glaube ich noch ohne Kaskade, nur muss ich dafür die Schaltung komplett umbauen, da sonst Lichtbögen zwischen Lötstellen und Leiterbahnen entstehen werden.

 

[Gast1711581007]

Leute ich bräuchte mal eine Hilfestellung von euch. Bin hier sonst am durchdrehen. Nun folgendes. Am Freitag hab ich meine Fächerübgreifende Prüfung. Mein Praktischer Teil war eine Lichtorgel. Diese Funktioniert leider nicht. Mehr dazu später. Nun aber zu Präsentation sie muss 7 Minuten lang sein und wenn ich was über Lichtorgel sage bin ich sowieso in 1-2 Minuten fertig. Habt ihr beispiele im Elektronikbereich womit ich es in die Länge ziehen könnte?
Zur Lichtorgel ist ein Bausatz von ELV. Es fehlte ein Kondensator 472J 400V, die Schule hatte leider nur einen 472 Kondensator. Ich denke da liegts problem oder kann ich diesen auch nehmen?
Grüße

 

[SPIRITus-96]

Leute ich bräuchte mal eine Hilfestellung von euch. Bin hier sonst am durchdrehen. Nun folgendes. Am Freitag hab ich meine Fächerübgreifende Prüfung. Mein Praktischer Teil war eine Lichtorgel. Diese Funktioniert leider nicht. Mehr dazu später. Nun aber zu Präsentation sie muss 7 Minuten lang sein und wenn ich was über Lichtorgel sage bin ich sowieso in 1-2 Minuten fertig. Habt ihr beispiele im Elektronikbereich womit ich es in die Länge ziehen könnte?
Zur Lichtorgel ist ein Bausatz von ELV.

Was soll bzw. was darf in deiner Präsi drin sein? Allgemeine Elektronik oder nur was mit deiner Lichtorgel zu tun hat? Ich könnte stundenlang was über Elektronik erzählen, aber ich weiß nicht was du brauchst.

Es fehlte ein Kondensator 472J 400V, die Schule hatte leider nur einen 472 Kondensator. Ich denke da liegts problem oder kann ich diesen auch nehmen?

Beides sind 4,7nF Kondensatoren, aber nur der erste geht bis 400V. Welche Spannung geht beim anderen?

 

[Gast1711581007]

Was soll bzw. was darf in deiner Präsi drin sein? Allgemeine Elektronik oder nur was mit deiner Lichtorgel zu tun hat? Ich könnte stundenlang was über Elektronik erzählen, aber ich weiß nicht was du brauchst.



Beides sind 4,7nF Kondensatoren, aber nur der erste geht bis 400V. Welche Spannung geht beim anderen?

Nene darf ich Allgemein sein. Sollte dann doch eher auf Soundbereich eingeschränkt sein.

Genau das steht nicht drauf. Das ist so ein Tropfenkondensator während der eigentliche 400V schön Dick und braun ist.

 

[SPIRITus-96]

Im Soundbereich kann ich dir nicht helfen, aber wenn es allgemein sein darf, dann gibt es sonst unzählige Themen, die ich vorschlagen könnte. Welches Niveau soll der Vortrag haben?

Den "Tropfenkondensator" kannst du vergessen, der geht nie im Leben bis 400V.

 

[Gast1711581007]

Also der Vortrag muss ungefähr 7 Minuten gehen. Mein Thema Lichtorgel. Ich werde Anfangs paar Infos zum Werkstück sagen. Daten: Stromaufnahme, usw... danach die Funktionsweise beschreiben und ein Video zeigen bzw vorführen.
Nun ich hab mal vor einem Spiegel vorgetragen es waren gerade mal um die 2-3 Minuten. Mir gehen echt die Ideen aus keine Ahnung was ich noch hinzufügen könnte.

 

[SPIRITus-96]

Ist das die Schaltung aus dem Beitrag #3 von dir? Wenn ja, dann kann man locker 7 min über diese Schaltung erzählen, es kommt darauf an wie detailliert du das machst. Du könntest z.B. die Funktion eines OPAMPs, der sich in der Schaltung befindet, erklären, aber ohne Bezug darauf. Sonst wenn du willst, kannst du meinen Boost Converter nehmen.

 

[Gast1711581007]

Jep genau das ist die Schaltung. und #3 der Schaltplan
Hmm jetzt sollt ich nur ncoh wissen was ein OPAMPs. Wie gesagt ich bin echter Anfänger.

 

[SPIRITus-96]

OPAMP steht für Operational amplifier - auf deutsch Operationsverstärker. Und du hast ganze 8 davon in der Schaltung, deshalb würde ich an deiner Stelle genauer darauf eingehen. Du kannst erst mal allgemein sagen, dass es sich um einen Differenzverstärker handelt, dass es je nach Fall ideal oder real betrachtet wird. Weiterhin kannst du erwähnen, dass jeder der am Anfang damit zu tun bekommt, versteht sie vollständig und kann damit "üble" Dinge machen oder er verzweifelt daran. Zum Schluss nennst du ein Paar OP-Grundschaltungen und deren Funktionsweise: Invertierender Verstärker, nicht invertierender, Addierer, Subtrahierer und Impedanzwandler. Und wenn du ganz finster drauf bist, dann erwähnst du noch der Integrierer und Differenzierer. Wenn du dann keine 7 min voll kriegst, dann weiß ich auch nicht.

 

[Gast1711581007]

Ich Dank dir.
Endlich paar Dinge mehr. Ich denke damit sollt ich die 7 Minuten voll ausnutzen.

 

[General Quicksilver]

Du könntest auch noch etwas auf die verschiedenen Verstärkerarten eingehen Verstärker (Elektrotechnik) . Da kannst du auch noch etwas auf das Verstärkerelement eingehen (Transistor, Röhre). Theoretisch kannst du auch noch ein bischen aus Analog-/Digitalwandlung eingehen oder aber du vergleichst verschiedene Tonträger.
Du kannst auch verschiedene Möglichkeiten zur Regelung der Helligkeit der Lampen von der Lichtorgel aufzeigen und etwas erklären: z.B.: analog, PWM (Funktionsweise usw.)...

Hmm, Überschläge auf der Leiterplatte . Na mal sehen, was du noch raushohlst ...

 

[SPIRITus-96]

Hmm, Überschläge auf der Leiterplatte . Na mal sehen, was du noch raushohlst ...

Ich habe noch mal an der Spule gebastelt und PWM-Frequenz minimal angepasst - 380V kamen raus. Es geht immer mehr, aber auf der Platine ist kein Platz für noch mehr größere Bauteile. Sicher krieg ich noch die 20V bis zu den runden 400V, aber viel mehr geht mit dem aktuellen Aufbau nicht. Irgendwann baue ich eine neue - dann gehts weiter. Vielleicht mache ich sogar einen MCU-geregelten Universal-Wandler (mit meinem LPC1343). Dann hätte ich mehrere wesentlich flexiblere PWM-Quellen, mit wesentlich besserer Signalqualität. Wenn ich dann mit 10kV einen 10cm langen Lichtbogen ziehen kann, mache ich einen Casemod daraus. Wo alle ihre Gehäuse mit LEDs und Röhren tunen, mache ich eine Lichtbogenbeleuchtung.

Ich kann mich noch ganz dunkel erinnern, dass das sowas wie Lüftersteuerung für 5V Ue und bis zu 12V Ua werden sollte.

 

[General Quicksilver]

Ich habe noch mal an der Spule gebastelt und PWM-Frequenz minimal angepasst - 380V kamen raus. Es geht immer mehr, aber auf der Platine ist kein Platz für noch mehr größere Bauteile. Sicher krieg ich noch die 20V bis zu den runden 400V, aber viel mehr geht mit dem aktuellen Aufbau nicht. Irgendwann baue ich eine neue - dann gehts weiter. Vielleicht mache ich sogar einen MCU-geregelten Universal-Wandler (mit meinem LPC1343). Dann hätte ich mehrere wesentlich flexiblere PWM-Quellen, mit wesentlich besserer Signalqualität. Wenn ich dann mit 10kV einen 10cm langen Lichtbogen ziehen kann, mache ich einen Casemod daraus. Wo alle ihre Gehäuse mit LEDs und Röhren tunen, mache ich eine Lichtbogenbeleuchtung.

Ich kann mich noch ganz dunkel erinnern, dass das sowas wie Lüftersteuerung für 5V Ue und bis zu 12V Ua werden sollte.

Ich freue mich schon drauf. Du kannst dann ja einen Plasma Lautsprecher draus bauen Plasma Speaker - YouTube . Was so alles so mehr oder wenniger unbeabsichtigt entstehen kann ...
Mikrocontroller sind schon was feines, da kann man schon einiges damit machen.

 

[watercooled]

Ich brauch mal kurz eure Hilfe Ich will die Tage ne kleine Anlage in eine Bierkiste einbauen und bräuchte dazu eine Schaltung die mir bei einer Spannung >11V die Verbindung zur Batterie kappt.
Schaltstrom beträgt 8-10A. Es muss nur in die Plusleitung reingeklemmt werden. Jemand ne Idee/HowTo/Link?