Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Hier gibt es Fachwissen auch ohne Experimentierkästen

Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 8. Apr 2016, 22:21

An alle interessierten Elektroniker

Bitte hat jemand bereits Erfahrungen mit IGBTs gewonnen
und hat vielleicht schon eigene Schaltungen entwickelt?
Ich hätte da speziell Schaltungen für elektronische Unterbrecher
für Funkeninduktoren im Auge.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon hammady » 9. Apr 2016, 14:24

hi

ICh habe hier noch eine Ausgabe vom "WERKBUCH FÜR JUNGEN" von Rudolf Wollmann. Das Buch scheint so ende der 50er bis mitte der 60er erstmals erschienen zu sein.
Darin wird der Bau eines Funkeninduktors beschreiben der zwei Normale Zündspulen verwendet.
Unterbrecher sind aber Mechanisch falls interesse besteht kopiere ich die Seiten halt mal schnell.

Habe gerade danach gegoogelt und diese Seite gefunden http://home.arcor.de/berndbernd/html/fu ... uktor.html

LG ANDY
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 9. Apr 2016, 15:16

Hallo Gemeinde!

Physikfan hat geschrieben:Bitte hat jemand bereits Erfahrungen mit IGBTs gewonnen...


Ich möchte die Frage noch erweitern:
Gibt es Elektrik/ Elektronik- Experimentierkästen von KOSMOS, PHILIPS, BUSCH o.a., welche auch auf die Grundlagen und Schaltungen mit MOS-FETS und IGBTS eingehen?

Wenn ich mich recht erinnere, existieren doch Zusammenstellungen, welche sich mit KFZ- Elektrik befassen. Da könnte eventuell so etwas enthalten sein. Stichwort: Zündung.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 10. Apr 2016, 15:44

An alle Funkeninduktor Freunde

Auf Ebay wird derzeit eine Schaltung zum Ansteuern von Zünspulen und Funkeninduktoren
um 17 Euro plus Porto con highvoltageshop_com angeboten:

Bild


Bitte, hat wer bereits diese Schaltung gekauft und hat Erfahrung damit oder hat eigene Schaltungen entwickelt?

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 10. Apr 2016, 15:52

Liebe Funkeninduktor Freunde
Es gibt dazu noch eine Beschreibung bei diesem Artikel im Ebay:


"Ansteuerschaltung für Zeilentransformatoren und Zündspulen (Flyback Driver, Ignition Coil driver)

*Neue Überarbeitung der beliebten Schaltung mit mehr Funktionen (variabel einstellbare Frequenz, höhere Eingangsspannung, mehr Leistung), Abbildung ähnlich*

Diese Schaltung ist speziell für die Ansteuerung von unbekannten Zeilentrafos (Frequenzbereich 2) sowie für Zündspulen, Funkeninduktoren (Frequenzbereich 1) ausgelegt. Wenn man die Pinbelegung des Zeilentrafos nicht kennt und auch keine Möglichkeit hat die Wicklungen auszumessen um die Arbeitswicklung zu bestimmen, dann ist diese Schaltung genau richtig um die Funktion des Zeilentrafos zu testen bzw. den Zeilentrafo in Betrieb zu nehmen. Das ist der einfachste Weg um mit einem Zeilentrafo Hochspannung zu erzeugen.

Vorgehensweise bei unbekanntem Zeilentrafo:

Einfach ein paar Windungen (ca. 10-20) um den Kern des Zeilentrafos mit nicht 0,5mm² Draht wickeln und an die Ansteuerschaltung anschließen. (den Zeilentrafo so hinlegen, dass das Hochspannungskabel nicht in die Nähe der Ansteuerschaltung bzw. eines anderen leitenden Objekts kommt) Beim Anlegen der Versorgungsspannung von 12V müsste dann schon ein leichtes Zischen von der Hochspannung wahrnehmbar sein. Wenn man jetzt mit dem Hochspannungskabel (Vorsicht!) zu den einzelnen Pins des Zeilentrafos hinfährt, muss es bei mindestens einem Pin einen Lichtbogen geben, ansonsten ist der Zeilentrafo kaputt. Dieser Pin gehört dann mit Masse verbunden bzw geerdet.

Natürlich kann die Ansteuerschaltung auch benutzt werden, wenn die Pinbelegung des Zeilentrafos bekannt ist, allerdings sind die Ergebnisse erfahrungsgemäß schlechter, wenn die interne Wicklung benutzt wird, da die meisten Zeilentrafos für eine höhere Betriebsspannung ausgelegt sind und bei 12V nur einige kV erzeugen. Um auch hier das volle Potential bei einer Betriebsspannung von nur 12 V auszunutzen empfiehlt sich auch hier die Anbringung einer externen Wicklung. Bei älteren Zeilentrafos, wo die Isolierung nicht so gut ist, sollte die Originalwicklung verwendet werden, da sonst eventuell der Zeilentrafo kaputt geht.

Die maximale Stromaufnahme hängt von der Versorgungsspannung und der Anzahl der Windungen auf dem Kern des Zeilentrafos ab. Je weniger Windungen, desto höher ist die Stromaufnahme und damit die erzeugte Hochspannung. Je mehr Windungen, desto geringer ist die Stromaufnahme und damit auch die erzeugte Hochspannung. Allerdings wird bei zu wenig Windungen nur der Mosfet warm und geht eventuell kaputt. Optimale Ergebnisse werden so zwischen 12-15 Windungen erzielt.Als Stromversorgung eignet sich jede Versorgung, die 12V Gleichspannung und mindestens 1A hergibt: also altes PC-Netzteil, Autobatterie (Sicherung!), diverse Ladegeräte, regelbares Labornetzteil...

Achtung! Die Ansteuerschaltung ist zwar einfach zu bedienen und kann auch ohne weiters von einem Laien in Betrieb genommen werden, allerdings ist die Spannung, die am Zeilentrafo entsteht eventuell sogar lebensgefährlich.

Technische Daten:

Eingangsspannung: 12V -24 VDC
Eingangsstrom: sollte 9A nicht überschreiten
Ausgangsspannung: abhängig von verwendetem Zeilentrafo
Ausgangsspannung bzw. Leistung sind über Eingangsspannung bzw. Strom regelbar
Schaltfrequenz mit internem Trimmer einstellbar
Anschluss für externes Poti (parallel zu Trimmer geschaltet)
2 Frequenzbereiche umschaltbar mit Schalter:
Frequenzbereich 1 (FB1): 1 Hz - 400 Hz (für Zündspulen, Funkeninduktoren, Impulstrafos, etc.)
Frequenzbereich 2 (FB2): 200 Hz - 40 kHz (für Zeilentrafos)
Modulationseingang für Verwendung als Plasmaspeaker (zur Demo, keine Hifi Qualität --> für HiFi Qualität haben wir optimierte Module im Webshop )
Dauerbetrieb nur mit Kühlkörper zulässig – die Halbleiter müssen isoliert auf den Kühlkörper montiert werden (Kühlkörper nicht im Lieferumfang inkludiert)
Schutz gegen Verpolung
Kein Löten notwendig, wegen Schraubklemmen und Stecker
Abmaße LxBxH: 50x33x40mm
Änderung der Schaltfrequenz durch Austausch eines Bauteils (Kondensator) möglich
Austausch des Leistungsmosfet durch IGBT möglich
vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

Lieferumfang: Flyback Driver, Inbetriebnahmeanleitung"

Insbesonders sind mir diese zwei Sätze ins Auge gesprungen:

Dauerbetrieb nur mit Kühlkörper zulässig
– die Halbleiter müssen isoliert auf den Kühlkörper montiert werden
(Kühlkörper nicht im Lieferumfang inkludiert)

Austausch des Leistungsmosfet durch IGBT möglich

Viele Grüße

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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 10. Apr 2016, 21:47

Hallo Physikfan,

auf meiner Projektliste ist das Thema „Optimierung Funkeninduktor“ bis dato ein noch leerer Gliederungspunkt. Der bei dem Apparat bisher als Unterbrecher eingesetzte Wagnersche Hammer bzw. Deprez- Unterbrecher ist nicht das Gelbe vom Ei. Eine elektronische Schaltung scheint inzwischen unumgänglich zu sein. Und danach suche ich auch noch.

Der von dir hier angeführte Baustein sowie auch andere im Internet kursierende Selbstbauschaltungen bestehen meist nur aus wenigen Bauteilen. Ich hege deshalb die Hoffnung, das es nicht so schwer sein düfte, sich in die Funktion solcher Schaltungen einzuarbeiten. Allerdings dürften die Probleme beim richtigen Dimensionieren, Testen und Einstellen kommen.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 13. Apr 2016, 14:53

Hallo Horst

Mein Funkeninduktor für hat 10 cm Schlagweite.
Die Primärwicklung hat 250 Windungen, die Sekundärwicklung hat 26000 Windungen.
Im Normalbetrieb mit mechanischem Unterbrecher benötigt das Gerät etwa 8 V und nimmt bis zu 10 A auf.
Die Induktivitäten von Primär- und Sekundärspule werde ich in Kürze messen.
Ziel ist es, eine wartungsfreie und relativ geräuschlose Ansteuerung für Demonstrationsexperimente zu haben.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 13. Apr 2016, 14:54

Hallo Horst

Als IGBT möchte ich einen 1200V 300A Typ einsetzen:

Fuji 1MBI300N-120

Link:
http://www.datasheetcatalog.com/datashe ... -120.shtml

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 14. Apr 2016, 00:05

Hallo Physikfan,

meinen Funkeninduktor habe ich in jungen Jahren nach der Anleitung von F. Bödigheimer : „Funkeninduktor für 10 cm Schlagweite“, Verlag Otto Maier Ravensburg, selbst gebaut und 2010 noch einmal überarbeitet:

Bild

http://www.plexxart.at/bastelstube/show ... 9#pid28369

Daten der Primärspule: Wicklungslänge 200mm, Drahtstärke 1,5mm, 250 Windungen auf 2 Lagen.
Sekundärspule: ca. 40 000 Wdg.
Leider erreicht er die projektierte 10 cm Schlagweite noch nicht.

An IGBTs habe ich solche mit Werten von 40A/ 600V da. (HGT G20N60B3D von Pollin)

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 15. Apr 2016, 11:25

Hallo Horst

Das ist meine Maschine:

Bild

Als erstes werde ich die Widerstände und die Induktivitäten von Primär- und Sekundärspule messen,
sodann das Teil mit einem kommerziellen Thyristorunterbrecher in Betrieb nehmen,
und dabei versuchen, Primärstrom über Magnetzange und Sekundärspannung über Hochspannungstastkopf am Oszilloskop
messen.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 15. Apr 2016, 17:14

mit einem kommerziellen Thyristorunterbrecher in Betrieb nehmen


Hallo Physikfan,
dieser Unterbrecher interessiert mich. Wer ist/war der Hersteller/Anbieter?
Hast du einen Schaltplan, auch ein Bild vom Innenleben wäre schön.
Gruß
Georg
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 16. Apr 2016, 09:27

Hallo Georg

Gerät ist von Leybold, zum mechanischen Unterbrecher:

Wichtig: Der Schwinganker D des Unterbrechers ist vor dem Versand bereits in eine optimale Stellung gebracht (Abstand
der Metallkörper E)! Man sollte es vermeiden, die verschiedenen Schrauben, mit Ausnahme der Kontaktschrauben (A und
B), zu betätigen.
Zunächst überzeugt man sich, daß sich die Kontakte (G) des Unterbrechers gerade berühren. Zur Einstellung ist zuerst die
große Schraube (A) zu lösen, dann mit der Schraube (B) der Kontakt in die gewünschte Stellung zu bringen und an-schließend
(A) wieder festzudrehen.
Die Spannung wird an die beiden Klemmen neben dem Kommutator gelegt. Bei waagerechter Stellung des Kommutators ist
sicherer Kontakt vorhanden. Nach dem Einschalten stößt man den Schwinganker D an. Springt der Induktor daraufhin nicht
an, so verstellt man den Kontakt mit der Schraube (B).
Nach Beendigung der Versuche schaltet man die Spannung ab oder stellt den Kommutator senkrecht, damit der außer Betrieb
befindliche Induktor nicht vom Strom durchflossen wird.
Ist die bei Lieferung vorgegebene Justierung des Gerätes verändert worden, so muß der Unterbrecher neu eingestellt werden.
Der Abstand des ganzen Unterbrechers von der Spule wird nach Lösen der beiden Schrauben an der Grundplatte eingestellt.
Die beiden Eisenkörper (E) sollen etwa 5 mm Abstand haben; bei zu kleinem Abstand bleibt der bewegliche Teil (D)
Die Öffnungsgeschwindigkeit wird mit der Schraube (C) eingestellt, die durch eine Rändelmutter festgestellt wird.
Man wählt die Öffnungsgeschwindigkeit durch Zurückdrehen der Schraube (C) möglichst groß. Dreht man jedoch zu weit, so läuft der
Induktor nicht. Alle diese Einstellungen sind bei optimaler Stellung der Schraube (B) vorzunehmen.
Die Kontaktstellung kann mit der Schraube (F) verändert werden.
Sie soll jedoch möglichst in lockerer Stellung belassen werden, da man durch unvorsichtiges Anziehen leicht den Unterbrecher
beschädigen kann.
Nach langem Betrieb sind die Kontakte gelegentlich schief abgebrannt und an der Oberfläche verändert. Dadurch geht die
Leistung des Induktors zurück. In diesem Falle feilt man die Kontakte an den Stirnflächen mit einer kleinen Feile gerade.

Alles andere folgt später

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 16. Apr 2016, 11:05

Gerät ist von Leybold, zum mechanischen Unterbrecher:


Schade, ich hatte auf Bilder, evtl einen Schaltplan gehofft.
Thyristorunterbrecher sind schon etwas Besonderes.
Georg
 
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 16. Apr 2016, 16:06

Hallo Physikfan,

welche Kapazität hat der Kondensator, der in deine "Maschine" eingebaut ist?

Gruß, Horst


P.S:
Für den Betrieb mit einem elektronischen Unterbrecher ist - glaube ich - kein Kondensator nötig.?!
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 17. Apr 2016, 11:05

Hallo Physikfan,

habe mal begonnen, eine Timer-Schaltung aufzubauen nach einem Schaltplanentwurf von dieser schweizer Site:
http://www.infogr.ch/roehren/zuendspule/
(ca. Mitte der Seite!)

Und zwar habe ich mir nur mal den linken Teil der Skizze vorgenommen, mit dem Ziel, da dann eine IGBT-Stufe dranzuhängen

Bild

Frequenz einstellbar von 400 bis 2100 Hz

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 17. Apr 2016, 12:25

Hallo Horst,
Für den Betrieb mit einem elektronischen Unterbrecher ist - glaube ich - kein Kondensator nötig.?!


Jein!
Nur wenn der Spannungsanstieg am Unterbrecher die höchste
Uce nicht übersteigt, kann man sich mit den Streukapazitäten begnügen.
Löse dich mal von der Vorstellung, der Kondensator in den
Induktorien diene zur "Funkenlöschung". Das ist nur ein Nebeneffekt.
In erster Linie soll er den Spannungsansieg am Unterbrecherkontakt
verlangsamen, damit der Strom überhaupt unterbrochen werden kann.
Auch bei langsam schaltenden Transistoren braucht man somit
einen Kondensator. Als in den 70ern die ersten Transistorzündungen
mit BD130 gebaut/gebastelt wurden, blieb der Kondensator an Ort und
Stelle.

In der schweizer Seite gibt es Fehler:
- Anschluß 1 an der Zündspule ist innen mit der Hochspannungswicklung verbunden.
- Anschluß 15 gehört an + 12 Volt.
400 Hz ist sehr viel, hält das dein Induktorium aus?
Wie sieht die Sekundärwicklung aus? Ist das eine Scheibenwicklung, ist sie
vergossen?
Gruß
Georg
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 17. Apr 2016, 13:37

Hallo Georg,

da hat doch tatsächlich dein Adlerauge wieder mal zugeschlagen! ;-)
In der schweizer Seite gibt es Fehler:
- Anschluß 1 an der Zündspule ist innen mit der Hochspannungswicklung verbunden.
- Anschluß 15 gehört an + 12 Volt.

Georg hat geschrieben:Wie sieht die Sekundärwicklung aus? Ist das eine Scheibenwicklung, ist sie
vergossen?

Bild

Alles bestens isoliert. Den Seide-umsponnen dünnen Draht habe ich im Durchlaufverfahren beim Wickeln in heißem Paraffin getränkt.

Ja, und die richtige Ankopplung des IGBT macht mir noch Kopfzerbrechen. Kondensator oder nicht? Widerstand zum jeweils sicheren Abschalten des IGBT gegen Minus oder nicht? usw.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 17. Apr 2016, 14:01

Kondensator oder nicht? Widerstand zum jeweils sicheren Abschalten des IGBT gegen Minus oder nicht? usw.


Hallo Horst,
was den Kondensator betrifft, kannst du dich doch einfach herantasten.
Wozu hast du das Speicheroszi?
Zuerst mal mit einem 1 bis 2 µF Kondensator probieren, dann mit
kleineren Kondensatoren (aber evtl. höhere Spannung!).
Wenn die maximale Sperrspannung des IGBT nicht überschritten
wid, kannst du den Kondensator ganz weglassen.
Was du mit einem Widerstand willst, verstehe ich nicht.
Gruß
Georg
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 17. Apr 2016, 16:31

sodann das Teil mit einem kommerziellen Thyristorunterbrecher in Betrieb nehmen,


Hallo Physikfan,
darf ich nochmal an dieses Teil erinnern?
Georg
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 17. Apr 2016, 21:15

Hallo Horst

Der Kondensator, der bei Funkeninduktoren mit mechanischem Unterbrecher parallel zum Unterbrechungskontakt liegt, spielt keine Rolle bei einer elektronischen Ansteuerung des Funkeninduktors, da
dieser Unterbrechungskontakt ja dauerhaft kurzgeschlossen wird.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 17. Apr 2016, 21:25

Der Kondensator, der bei Funkeninduktoren mit mechanischem Unterbrecher parallel zum Unterbrechungskontakt liegt, spielt keine Rolle bei einer elektronischen Ansteuerung des Funkeninduktors, da
dieser Unterbrechungskontakt ja dauerhaft kurzgeschlossen wird.


:haeh:
Georg
 
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 18. Apr 2016, 08:53

Hallo Horst

Nochmals zur Klarstellung:
Beim Funkeninduktor mit mechanischen Unterbrecher liegt dieser in Serie mit der Primärspule.
Der übliche Kondensator, meistens 1uF, 1000V liegt parallel zum Unterbrecherkontakt.
Diese Kapazität hat die Aufgabe, die Dauer des Lichtbogens, der sich beim Öffnen bildet und den Ausschaltvorgang verzögert, kürzer zu machen, damit auch die Spannung in der Sekundärspule durch den schnelleren Stromabfall höher werden kann.
Bei Betrieb mit einem elektronischen Unterbrecher hat der mechanische Unterbrecher und damit auch der parallel liegende Kondensator keine Funktion.
Benutzt man dieselben Anschlüsse für den elektronischen Unterbrecher, wird der mechanische kurzgeschlossen, indem man mit der Rändelschraube die Kontakte zusammenpresst, sodass dauernder Stromfluß gewährleistet ist.

Ich hoffe damit, mehr zum Verständnis beigetragen zu haben, siehe auch mein Posting zum Einstellen des mechanischen Unterbrechers beim Leybold Funkeninduktor.
Nicht unerwähnt bleiben soll allderdings, dass das Zusammenspiel eines mechanischen Unterbrechers mit diesem Kondensator und der Primärinduktivität einigermaßen komplex ist, da hier zumindest zwei gekoppelte Schwinkreise existieren, von denen einer mechanisch ist.
Meine obige Darstellung ist daher nur ein sehr vereinfachtes Bild von den Dingen, die sich wirklich abspielen.
Nur das Experiment, mit quantitativen Messungen, kann hier mehr Klarheit bringen, da eine theoretische Behandlung zu schwierig wäre. Allein die Vorgänge in einem Lichtbogen sind außerordentlich komplex.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 18. Apr 2016, 17:01

Hallo Leute,

meine Bastelei funktioniert schon mal ! :ausflipp:

Bild

Es hat schon auf Anhieb funktioniert, für mich völlig ungewohnt.
Die Funkenlänge beträgt im Moment 6cm, aber mit ohrenbetäubendem Lärm.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 18. Apr 2016, 17:28

Hallo Horst,

meine Bastelei funktioniert schon mal !


Glückwunsch, trotzdem : Mir grauet vor der Götter Neide :=)

Was den Lärm betrifft: das hängt an den 400 Hz (oder mehr)
Ich finde einige Funken pro Sekunde viel eindrucksvoller.
Übrigens noch ein Nebeneffekt so hoher Frequenz: die
dünnen Elektroden werden heiß und das Ganze geht von
Funkenentladung zu Bogenentladung über.
Gruß
Georg
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 18. Apr 2016, 18:47

Hallo Horst

Gratulation.

Ist Deine Stromversorgung und damit Dein Ausgang zum
Funkeninduktor erdfrei?
Wenn ja, kannst Du den Eingangsstrom messen
Z.B als Funktion der Schlagweite.

Viele Gruesse

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 19. Apr 2016, 08:03

Hallo Horst

Mir ist noch etwas eingefallen:

Hast Du einmal versucht, die IGBT-Endstufe direkt von einem Funktions- oder Pulsgenerator anzusteuern?
Dann könnest Du das Verhalten Deiner Endstufe mit angeschlossener Induktivität
(Primärspule des Funkeninduktors) quantitativ studieren, und zwar die Frequenz unabhägig von der Pulsbreite.
Als weiterer interessanter Parameter dabei ist natürlich die Schlagweite, da die Spannung direkt zu messen, nicht so einfach zu realisieren ist.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 19. Apr 2016, 08:56

Hallo Physikfan,

beim Versuch, die 10cm-Schlagweite zu erreichen, hat meine Anordnung gestern Abend ihren Geist aufgegeben. Ich nehme nun mal an, dass es am IGBT liegt, denn mit dem Deprez-Unterbrecher funktioniert der Induktor nach wie vor. Damit es weiter gehen kann, und weil ich noch andere Hochstrom- und Hochspannungsexperimente plane, habe ich gleich mal einen Schwung neue IGBTs bestellt.

Diese Panne zwingt mich nun dazu, das Bauteil IGBT weiter zu erkunden, und zwar in folgenden Richtungen:
- Möglichkeiten, die Funktion zu testen
- mögliche Schutzbeschaltungen
- weitere Einsatzmöglichkeiten

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 19. Apr 2016, 17:50

Hallo Horst

Bei nächster Gelegenheit werde ich meine zwei Typen von IGBTs einmal mit dem
Tektronix Kennlinienschreiber 577 durchleuchten, siehe Bild

Bild

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 20. Apr 2016, 17:57

Hallo Horst

Bitte hast Du schon einmal versucht, die Induktivität und den Ohmschen Widerstand der Sekundärspule Deines Funkeninduktors zu messen?
Bei meiner Maschine hatte ich bisher Probleme mit solchen Messungen.

Veiele Gruesse

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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 20. Apr 2016, 20:34

Hallo Physikfan,

der Widerstand beträgt 1081 Ohm. Die Induktivität wird mit meinem China-Tester leider nicht angezeigt. Scheinbar ist der Ohmwert zu hoch, und er erkennt deshalb keine Induktivität.

Jetzt bin ich aber noch am Messen mit meiner uralten AC-Bridge BR-8. Mal sehen, ob ich da etwas Brauchbares einstellen und ablesen kann.

Gruß, Horst

P.S.
ca. 60H
Kann das von der Größenordnung her stimmen?
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 23. Apr 2016, 16:42

Erfolglose Optimierungsversuche

Es will mir einfach nicht gelingen, die Funkenlänge über 6cm hinaus zu verlängern. Die IGBTs erleiden dann einen inneren Kurzschluss. (Bisher 5 Stück!)
Folgendes habe ich versucht:
1.) Zwischen G und E eine Transildiode von 26V
2.) Zusätzlich auch zwischen G und C eine solche Diode (Eine Schutzdiode zwischen C und E ist bereits eingebaut.)
3.) Zwei IGBTs parallel. Einer hat überlebt.
4.) Zwischen Taktgenerator und Gate ein 2-K-Widerstand. Jetzt überlebt wenigstens der NE555.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 23. Apr 2016, 19:01

Hallo Horst

Ich bin jetzt eine Woche Tennisspielen und quaele meinen
Koerper vier Stunden pro Tag.
Aber wenn ich das ueberlebe, geht es wieder los mit den
IGBTs unter induktiver Last.

Gruss

Physikfan
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 24. Apr 2016, 10:04

Optimierungsversuche

Heute ist mir eine entscheidende Verbesserung gelungen:

Bild

Nach der Überbrückung der C-E-Strecke des IGBT mit einem 275-Volt-Varistor sind nun auch Funkenlängen von über 11cm möglich geworden. Allerdings nicht für lange Dauer, denn jetzt verabschiedet sich der NE555 wieder. Der IGBT hingegen bleibt heil.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 24. Apr 2016, 11:51

Hallo Horst

Bitte schau Dir mit dem Oszilloskop an, was da vom Funkeninduktor auf den NE555 zurueckkommt.
Ersetze einmal die Primaerspule des Funkeninduktors
Durch einen rein Ohmschen Widerstand mit entsprechender Wattanzahl
Und vergleiche!!

Viele Gruesse

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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon hammady » 24. Apr 2016, 16:29

hi

Das wird die Induktionsspannung der Primärspule sein.
52 Volt von GND aus schon mal wegen der Z-dioden in Reihe und dann noch die Induktionsspannung des zusammenbrechenden Magnetfeldes der Spule

Das sind dann nochmals ein Paar Völter mehr die in die Speisespannung zurückschlagen

EVTL mit VARISTOR oder Freilaufdiode bekämpfen.


LG Andy
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 24. Apr 2016, 17:10

Hallo Horst

Wenn Andy recht hat, waere es doch interessant, den NE555 an einer eigenen Spannungsquelle zu betreiben und
Den Einkoppelwiderstand von 2KOhm noch groesser
Zu machen.

Viele Gruesse

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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon hammady » 24. Apr 2016, 17:48

hi

Ich würde eonfach einen Varistor paralell zum 555 hängen der bei 12V kappt

LG Andy
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon Georg » 24. Apr 2016, 18:30

oder Freilaufdiode bekämpfen.


Hallo Hammady,
eine Freilaufdiode über der Primärwicklung?
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon buedes » 24. Apr 2016, 20:02

Hi Leute,

leider fehlen mir noch die erforderlichen Varistoren. Habe gerade mal welche mit 14V bestellt.

@Andy
An die Z-Diodenwirkung der beiden Surpressordioden habe ich garnicht gedacht. Das könnte natürlich eine Ursache sein für die nun plötzlich nach deren Einbau auftretende Zerstörung des 555.

@Physikfan
Messen mit dem Oszilloskop ist gut gesagt. Aber bis ich mit dessen richtigem Einstellen in der Situation fertig bin, ist der NE555 schon kaputt.

Gruß, Horst
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Re: Unterbrecherschaltungen mit IGBTs für Funkeninduktoren

Ungelesener Beitragvon hammady » 24. Apr 2016, 20:12

hi

@ Georg

Warum nicht? diese Schaltungstechnik wird sogar bevorzugt eingesetzt bei allen Spulen die Magnetische Felder aufbauen und schlagartig abgeschalten werden.
Sie muss nur entgegengesetzt der Regulären Polarität gesetzt werden dann funzt das.

hier ein BeispielBild

LG ANDY

PS die Primäre Wicklung ist immer die in die Signale eingespeist werden.
Sekundär immer Ausgang
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