bau einer hochspannungskaskade u. mehr (24 s.)
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Illumina :: Hochspannungskaskade
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Hochspannungskaskade
dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 20 Okt 2008 17:29
Hochspannungskaskade Der Bau einer Hochspannungskaskade, auch als Cockcroft-Walton-Generator oder Villardschaltung bekannt. Geräte: Lötkolben Bauteile: Kondensatoren (z.B.: WIMA FKP1 Impulskondensatoren 2kVDC / 700VAC)
Dioden (z.B. 1N4007 o.ä.) Hinweis: Vorsicht! Hochspannung ist kein Spielzeug! Die Spannung dieser Schaltung ist lebensgefährlich!
Der Nachbau geschieht auf eigene Gefahr! Der Autor und Illumina-Chemie übernehmen keine Haftung
für Sach- und Personenschäden durch Unfälle beim Nachbau und eventuellem unsachgemäßen
Umgang mit dieser Schaltung!
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Beschreibung: 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. Funktion der Schaltung:
Beim Anlegen einer Wechselspannung wird bei der ersten negativen Halbwelle der erste Kondensator C1 über D1
auf UIn geladen. Bei der ersten positiven Halbwelle liegt der geladene C1 in Reihe mit der Eingangsspannung, so
wird seine Spannung auf die Eingangsspannung aufaddiert. C2 wird über D2 mit der Spannung von UIn
+UC1 aufgeladen. Bei der zweiten negativen Halbwelle wird C1 erneut geladen, während C3 über D3 vom C2
auf dessen Spannung geladen wird. Die nun folgende zweite positive Halbwelle lädt erneut C2, während
gleichzeitig die Spannung von C3 auf C4 "geschoben" wird. Bei jedem Schwingungszyklus wird nun diese
Spannung, die nie mehr als das doppelte von UIn beträgt, eine Stufe weiter geschoben. Am Ausgang der
Schaltung liegen die Kondensatoren mit der geraden Kennzahl (C2, C4, C6 usw.) in Reihe, ihre Spannungen
addieren sich zu der Gesamtspannung der Kaskade.
Es muss keine Sinuswechselspannung zur Ansteuerung verwendet werden, eine "zerhackte"
Gleichspannung funktioniert auch. Auf keinen Fall darf man eine solche Schaltung direkt an das
Stromnetz anschließen, da man den einen Anschluß (bei C2) erden muss. Erwischt man beim Einstecken des
Steckers in die Steckdose die Phase auf diesem Anschluß, gibt es einen Kurzschluss! Man benutzt, will man
die Kaskade mit 230V betreiben, natürlich einen Trenntrafo! Schaltbild:
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Zusammenbau: Man benötigt nicht unbedingt eine Platine. Hat man Kondensatoren in Quaderform (wie z.B. die WIMA FKP1) legt
man immer zwei mit der großen Fläche nebeneinander und verbindet sie quasi mit der ersten Diode, die quer
über die Kondensatoren gelötet wird (auf richtige Polung achten!!). Man sollte sich zuerst immer diese "Blöcke"
aus zwei Kondensatoren zusammenlöten. Dann werden diese Blöcke hintereinander gelegt und mit einer Diode
von links nach rechts (oder umgekehrt) verlötet. Wie genau das ausschaut, wird aus dem Foto deutlich. An
den Ausgang der Kaskade sollte man noch einen Widerstand löten, dessen Wert von der Ausgangsspannung
abhängt (zwischen 10 und 50 MOhm). Will man die Kaskade mit mehr als 500V ansteuern, sollte man
mehrere 1N4007-Dioden in Reihe schalten, um die Spannungsfestigkeit zu erhöhen. Die 1N4007 kann 1000
Volt aushalten, höhere Spannungen zerstören die Diode. Entsorgung: Defekte Elektronikbauteile gehören in den Sondermüll. Nicht über den Hausmüll entsorgen! Bild:
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 20 Okt 2008 17:32
@Xato: wie wäre es mal mit einem Hochspannungswarnzeichen? Oder haben wir das schon?
@Cyan: Der Laser dauert zwar noch, aber da es hier schon ein Foto gibt konnte ich nicht widerstehen...
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Langer Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 20 Okt 2008 17:45
Hö, bin ich jetzt blöd?
Hatte HCN nicht schonmal sowas geschrieben?
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Radithor Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 20 Okt 2008 17:45
Wo kommt das hin?
dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 20 Okt 2008 17:51
kommt in den Physikbereich (der sich noch im Aufbau befindet...) @Langer: jo, aber den hatte er wieder gelöscht...
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Cyanwasserstoff Illumina-Admin
Verfasst am: 22 Okt 2008 21:32
...weil meine sowieso nicht optimal war. Zu kleine Kondensatoren.
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 26 Okt 2008 12:26
Noch ein kleiner Nachtrag (den ich später noch mit in den Artikel schreibe wenn ich mehr zeit hab): Man sollte
besser gleich 2 Dioden in Reihe schalten, sonst passiert einem das, was mir gerade passiert ist: die Kaskade
(die große blaue) gibt den Geist auf! Grund: eine Diode ist verbraten, weil zu hohe spannung am eingang
...man sollte eine kaskade mit 1000V-Dioden und 2000V-C's nicht mit 4000V anfahren
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Xato Illumina-Admin
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Verfasst am: 26 Okt 2008 20:41
dg7acg hat Folgendes geschrieben:
@Xato: wie wäre es mal mit einem Hochspannungswarnzeichen? Oder haben wir das schon?
Schade, dass "Wo?" hier nicht zu passt...
Code:
[hazard=hv]
Langer Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 26 Okt 2008 20:42
Cool, wir bekommen immer mehr Gefahrenzeichen... Übrigens cooles Teil, werde ich irgendwann auch mal nachbauen... Gruß, Langer
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 26 Okt 2008 21:08
@xato: danke! soo.. Artikel nochmal ergänzt... N2-Laser lasert, kaskade defekt. bin begeistert
Morgen besorgt ich 100 Stück der 1N4007, sollte erstmal ne Woche reichen...
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guitar_player Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 13:25
Hy,
genügen zwei Dioden, oder sollte ich doch drei nehmen?
Kann ich die Kaskade an einem der zwei Kupferrohre die von einer Heizung in den Boden gehen erden?
Und passiert der Kaskade nichts, wenn ich sie am Eingang an der selben Leitung erde, an der auch am Ausgang
der Funken überspringt? Lg,
Alex
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www.youtube.com/user/chemiealex Denken ist die schwerste Arbeit, die es gibt.
Das ist wahrscheinlich auch der Grund,
dass sich so wenige Leute damit beschäftigen.
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 13:41
Hi,
Zitat:
genügen zwei Dioden, oder sollte ich doch drei nehmen?
Wieviel Spannung willst du denn Anlegen?
Zitat:
Kann ich die Kaskade an einem der zwei Kupferrohre die von einer Heizung in den Boden gehen erden?
Ja, sollte funktionieren.Hauptsache Niederohmige Erde.Aber Mess zur sicherheit nochma den wiederstand
zwichen deinem Rohr und der Schutzerde des Steckdose.
Zitat:
Und passiert der Kaskade nichts, wenn ich sie am Eingang an der selben Leitung erde, an der auch am Ausgang der
Funken überspringt?
Nö, denke das sollte gehn. Jetzt mal en bisschen Off Topic vo mir:
Kennt sich hier jmd. mit Tesla-Transformatoren aus?
Mein Problem ist nämlich, das ich mir so ein tolles Teil gebaut hab, jetzt aber nur Entladungen von ca.
10cm hinbekomme...hab schon in nem Elektroforum gefragt, aber da antworter iwie niemand Hier en paar Daten:
Trafo:
Nst mit 2 x 3,15 kV also 6,3 kV insgesamt bei 64mA("Drossel Kern noch nicht ausgebaut) Sicherheitssysteme:
2x Drosselspule á 50 Windungen 1mm Draht
1xSicherheitsfunkenstrecke, gegen masse Funkestrecke:
3fach seriell.Lüfter zur kühlung Kondensatoren:
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6 x 2,2nf / 40 kV paralel(also insgesamt 13,2 nF) Prim. Spule:
6 Windungen 3mm Cu Draht 45° Steigung Sek. Spule
40cm durchmesser 5cm PVC Rohr
0,2 mm Cu Lackdraht Toroid:
Alu-Flex Schlauch
Innendurchmesser:5cm
Dicke: 10cm Hat vil jmd. ne Idee wie ich etwas längere Steamer hinbekomm? Danke schon ma, Jonas
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guitar_player Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 14:02
Gold(III)-Chlorid hat Folgendes geschrieben:
guitar_player hat Folgendes geschrieben:
genügen zwei Dioden, oder sollte ich doch drei nehmen?
Wieviel Spannung willst du denn Anlegen?
Als Eingangspannung nehme ich die Ausgangsspannung vom Mini-Funkeninduktor, also so um die 2kV.
Ich nehme natürlich die 1N4007. Eigentlich müssten aber zwei reichen, da ich gerade mit einer Diode zwischen den zwei Kontakten
beim Funkeninduktor Funken erzeugt habe und sie nicht kaputt gegangen ist.
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Gold(III)-Chlorid hat Folgendes geschrieben:
guitar_player hat Folgendes geschrieben:
Kann ich die Kaskade an einem der zwei Kupferrohre die von einer Heizung in den Boden gehen erden?
Ja, sollte funktionieren.Hauptsache Niederohmige Erde.Aber Mess zur sicherheit nochma den wiederstand zwichen
deinem Rohr und der Schutzerde des Steckdose.
Das Messgerät zeigt immer so um die 1 Ohm an... dürfte also klappen.
Gold(III)-Chlorid hat Folgendes geschrieben:
guitar_player hat Folgendes geschrieben:
Und passiert der Kaskade nichts, wenn ich sie am Eingang an der selben Leitung erde, an der auch am
Ausgang der Funken überspringt?
Nö, denke das sollte gehn.
Sicher? Denn 28 solche Kondensatoren sind nicht gerade billig Leider kann ich deine Frage nicht beantworten, da ich mich mit dem Tesla-Transformator nicht so gut
auskenne. Zumindest zu wenig, um deine Frage zu beantworten.
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 14:10
Bin ich mir eig. ziemlich sicher...weil ob du jezt die Erde benutzt oder ne niederohmige erde en paar meter weiter
is eig. relativ egal.
Wenn du schon 28 Kondensatoren da hast, dann denk doch mal über den Bau eines Marx Generators nach...
oder was hast du mit der HV vor?
Wieviel Ausgansstrom liefert eigenltich dein Funkeninduktor?
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guitar_player Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 14:15
Wieviel Ausgangstrom er liefert, weiß ich nicht. Mit der Spannung möchte ich einen Stickstofflaser betreiben.
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Nerox Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 14:55
@Gold(III)-Chlorid kannst du mal bitte Bilder uploaden? Meistens liegt der Teufel im Detail. Hast du die Spulenwerte selbst ausgerechnet, sind die beiden Spulen
aufeinander abgestimmt?
Desweiteren sind 6 kV ein bisschen wenig, ich nehm da nen 15 kV OBIT Am Besten wär da nen Solid State Teslamodul, jedoch ist der Aufbau recht kompliziert, wenn du dir das zutraust.
Ich kenn da auch nen netten Laden, der solche Dinge verkauft.... Damit kann man auch nette EMPs zucken lassen EDIT: Außerdem sind 10cm Streamer doch zufriedenstellend oder? Größere sieht man eigentlich nur an echten
Tesla-Monstern.
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 07 Jun 2009 17:28
EMPs kannste auch mit Magnetrons erzeugen, viel mehr Power und sicher tötlich für nicht militärische Technik
im Umkreis von 60m... @Gold(III)chlorid: Ich würde mal mit einem "Grid-dip-Meter" die Resonanzfrequenz deiner Teslaspule messen
und den Anregekreis darauf einstellen. Im Resonanzfall sind die Funken am längsten.
@g_p_ Bist du beratungsresistent? Das mit den Dioden hab ich dir schon in minds. 10 PNs erklärt. Wohl nicht
gut genug...
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 07 Jun 2009 17:31
Hi,
Also hier erstma des Pic von meiner Spule(Prim. Spule hab ich inzwichen runder gemacht...is en etwäs älteres Bild)
Ja hab ich ausgerechnet.Ich hatte für die Prim. bei 13,2nF und 6,3kV eingangs Spannung 6 Windungen 3mm
Kabel ausgerechnet.Ich hab ma ne Widung mehr dazugemacht, um dann zur abstimmung abgreifen zu können http://illumina-chemie.de/hochspannungskaskade-t1647-s15.html (3 von 10) [15.04.2012 06:14:43]
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Ich halt von OBIT´s ned sooo viel...Ich hatte auch schon nen 11 kV OBIT dran hängen, der ist mir dann
schließlich nach 20sek durchgebrannt.
Mein Problem bei den Streamern is, das die sich ned einfach in die Luft entladen, sondern das ich immer
nen geerdete Draht, 10cm vo dem Toroid entfert anbringen.
Hast du auch ma en pic von deiner TC für mich? ,Jonas
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 07 Jun 2009 17:57
ohje, na das schaut aber wild aus. Gerade bei HF-Technik ist ein sauberer Aufbau wichtig. Und eine Teslaspule ist
ein Hochfrequenzgerät. Ich würde die Bauteile nochmal neu (an-)ordnen auf dem Brett und die Primärspule so sauber wie möglich,
ohne Isolierung, neu aufwickeln.
Das sollte dann schon eine verbesserung bringen, vor allem weil du dann die Anzapfung, und somit
die Anregefrequenz, besser verstellen kannst.
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Verfasst am: 07 Jun 2009 22:45
Ja, das Bild is noch ganz aktuell, mitlerweile hab ich prim. runder gemacht und auch stellen zum abgreifen
abisoliert.Aber ich denke ich werde trodzzdem die prim. nochmal neu aufbaun und diese dann Flach, anstatt im
45° Winkel wickeln. Eine Frage noch:
Kennt sich hier jmd. mit NST´s aus?Kann ich gefahrlos den "Drosselkern" entfernen?Oder muss ich dann
Angst haben, das es mir den Trafo zerreist, wenn ich den rausmach?
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Xato Illumina-Admin
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Verfasst am: 07 Jun 2009 22:57
Gold(III)-Chlorid hat Folgendes geschrieben:
Kennt sich hier jmd. mit NST´s aus?Kann ich gefahrlos den "Drosselkern" entfernen?Oder muss ich dann Angst
haben, das es mir den Trafo zerreist, wenn ich den rausmach?
Kaputt gehen wird er nicht, aber der Kern drosselt die Leistung auf etwa 50%, also kannst du das Ding danach
nicht mehr im Dauerbetrieb laufen lassen (was man mit einer SGTC ja eh nicht macht...)
http://illumina-chemie.de/hochspannungskaskade-t1647-s15.html (5 von 10) [15.04.2012 06:14:43]
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Nerox Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 14:36
Zitat:
Hast du auch ma en pic von deiner TC für mich?
Gerne; Wenn Sie fertig ist Hast du da deine Sek.-Spule etwa mit Frischhaltefolie erstickt ? Wie Dg7acg schon sagte, sollte man da auf eine gewisse Ordnung und Ästhetik achten Dann trauen sich
die Streamer auch vlt mal weiter raus
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 14:47
Zitat:
Hast du da deine Sek.-Spule etwa mit Frischhaltefolie erstickt ? Crying or Very sad
Neee ...des war nur während der trocknungszeit des Iso-Lacks, weil der immer an der Seite runter gelaufen is...
is mitlerweile schon wieder ab Ja, ich denk, ich wickel ma ne eue prim. Spule und versuchs dann nochma.
Thx @all PS, @ Nerox:Freu mich schon auf die Pics von deiner TC
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Nerox Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 14:53
Zitat:
PS, @ Nerox:Freu mich schon auf die Pics von deiner TC
Das wird erstmal ein mittleres Einsteigermodell mit nur 50m Sek- Spule Ich werde mir erstmal Flaschenkondensatoren machen, was meint ihr wie viele man da nehmen sollte?
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 18:23
Zitat:
Ich werde mir erstmal Flaschenkondensatoren machen, was meint ihr wie viele man da nehmen sollte?
Rechnes doch aus...pro Leydenerflasche kannst du, bei glas und 0,7l 0,7-1nf ausgehen.Pro
gleichvolumiger Kunstoffflasche etwa 2nF
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Nerox Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 20:03
Zitat:
Zitat: Ich werde mir erstmal Flaschenkondensatoren machen, was meint ihr wie viele man da nehmen sollte? Rechnes doch aus...pro Leydenerflasche kannst du, bei glas und 0,7l 0,7-1nf ausgehen.Pro gleichvolumiger
Kunstoffflasche etwa 2nF
Oh, ich glaube ich habe meine Frage falsch ausgedrückt. Ich meinte: Wie viel F braucht der Primärkonden.
um optimal zu laufen? Aber trotzdem danke für deine Mühe Gold(lll)-chlorid lg
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 09 Jun 2009 21:47
Dachte ich schon..hab mich wohl en bisschen falsch ausgedrckt...also rechnes es doch aus ...was benutzt du für ein HV etzteil?Wieviel s´Strom und Wieviel Sannung liefert es?Wieviele Windugen hat deine prim Spule?
Welchen Abstand?Dicke des Drahtes?Welche Induktivität haben dein Toroid und deine Sek. zsm`?
Auf diesem Weg kannste schon mal Grob den Wert bestimmen und so die Schwingkreise aufeinander abstimmen.
Die Feinabstimmung kannste dann immernoch durch abgreifen an der Primärspule einstellen.Ich hatte auch
mal irgendwo ein Programm gesehn, womit man die benötigte Kapi ausrechnen kann..ich guck mal und postes
mal, wenn ichs gefunden hab
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Verfasst am: 09 Jun 2009 22:01
Super, das wär toll
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dg7acg Illumina-Moderator
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Verfasst am: 09 Jun 2009 23:31
Ich hab mal ne 1m Spule mit einer ganzen Mineralwasserkiste als C gesehen. Streamer gut 2m ich glaub das Video ist auf YouTube...
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Gold(III)-Chlorid Illumina-Mitglied
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Verfasst am: 10 Jun 2009 15:12
Hier gibbed das Programm: http://www.raacke.de/index.html?teslaform.html hoffe das es dir weiterhilft @ dg7acg : Hast du ma die Daten deiner Spule für mich?Weil 2m Steamer Länge is ja schon ordendlich
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