Nehmen wir zur Illustration einfach mal den Fall von vier in Reihe geschalteten Elkos mit jeweiliger Spannungsfestigkeit von 450 V an und lädt die Kette mit 1500V auf, was bei gleichverteilter Spannung kein Problem wäre. Nimmt man nun den Fall an, dass drei Kondensatoren (1-3) einen gleichen Isolationswiderstand haben. Beim vierten Elko (4) ist der Isolationswiderstand 6x mal so gut, was keinesfalls unrealistisch ist. Dann haben (4) 6 Anteile und (1-3) zusammen 3 Anteile zu tragen. Ergäbe für (4): 1500V / 9 * 6 = 1000V. Das Spiel ist spätestens nach einer Sekunde zu Ende.
So sehr ich Deine Ratschläge hier sonst schätze. Aber das macht Probleme - und zwar aus folgenden Gründen:
1) Das Teil ist nur für das Ableiten von gelegentlichen Überspannungen gedacht. Hier wäre es möglicherweise dauernd im Eingriff. Bei hohen Spannungen kommen dann schnell zuviel Watt zusammen
2) Schaut man in die Schaltung, bilden alle Dioden und Transis zusammen eine geschlossene Halbleiterkette, in der nicht ein Widerstand hängt. Ich brauche Dir sicher nicht zu erklären, dass dies Gift ist.
3) Die Teile sind abgekündigt. Es gibt nur noch das, was bei Reichelt, Farnell und ggfls weiteren Konsorten rumliegt.
Ich suche selbst schon lange nach einer probaten Lösung just für diess Problem. Und bisher hat nichts ausser den Widerständen funktioniert.
Der Weg über eine höhere Frequenz, mit Folienkondensatoren und Ferrittrafos ist der eindeutig bessere. So machen es die Rräzisions-Hochspannungsprofis, wie Heinzinger und FUG auch. Im Selbstbau könnte man die Teile aus dem Fernseher, wie z.B. Zeilentrafo und den dort verwendeten Schaltransistor nutzen. Aber die werden sicher bald auch obsolet, weil die Leute nur noch Displays kaufen.
Beim Serienschalten von Elkos in Netzgeräten, wenn 450/550V nicht reichen sollten, ist es zweckmäßiger vom Leckstromausgleich durch Rs zu reden. Zumal Elkos immer einen Polarisationsstrom benötigen. Wenn von Isolationswiderständen gesprochen wird, impliziert das Werte von so 1GOhm. Bei Elkos aber völlig irreal ;-)
Mach es doch nicht so kompliziert. Das ist ein Kondensator mit dem dazwischen angedeutetem Isolator. | | _______ |_______ //////////////// ________________ | | |
Der Isolationswiderstand heißt deswegen Isolationswiderstand, weil es der Widerstand des Isolators ist. Er symbolisiert den ungeliebten Stromfluß zwischen den Platten. Er liegt also zwischen den beiden Platten. Somit:
Der Isolationswiderstand setzt also an den beiden Platten des Kondensators an. Jede dieser Platten ist direkt mit dem Anschluß des Kondensators verbunden. Also verschiebe ich den Anschlußpunkt des Widerstandes dorthin nach außen.
Damit habe ich einen Parallelwiderstand Rp und nicht wie Du schriebst, ein Serienwiderstand Rs. Der Isolationswiderstand hat Null Ohm, wenn der Kondensator einen Kurzschluss hat. Er unendlich viel Ohm, wenn es ein idealer Kondensator ist, also absolut kein Stromfluß zwischen den Platten stattfindet. Dass ein Folienkondensator im guten (logarithmischen) Mittel einen Isolationswiderstand von 1 GOhm aufweist, hat er seiner Bandbreite von 10 MOhm (Kleinstbauformen mit Polyester DünnstDielektrikum) bis 100 GOhm (große Bauformen mit Polypropylen Dielektrikum) zu verdanken. Es handelt sich dabei um Mindestangaben. Tatsächlich erreichen gute Folienkondensatoren Isolationswiderstände bis zum dreistelligen Teraohmbereich.
Diese Schaltung symbolisiert nun einen idealen Kondensator, dem sein eigener Isolationswiderstand parallelgeschaltet ist.
Elkos haben ein noch dünneres (elektrisch erzeugtes) Dielektrikum, da bei dünner werdendem Dieletrikum die Kapazität steigt. Je dünner das Dielektrikum, desto schwieriger wird natürlich die Isolation der beiden Platten voneinander und der Isolationswiderstand dahermeist schlechter.
Ich kann den Isolationswiderstand messen, wie ich jeden anderen (Real-)Widerstand auch messe: Ich lege eine Gleichspannung an und messe den Strom, der durch den Kondensator fließt. Dabei muss ich allerdings warten, bis der Kondensator sich vollständig aufgeladen hat. Denn ich will ja nicht den Ladestrom messen, sondern den Strom, der durch das Dielektrikum fließt. Mit R=U/I berechne ich daraus den Isolationswiderstand.
Um jetzt auf die ursprüngliche Schaltung zurückzukommen: Ich schalte zwei Kondensatoren in Reihe. Dabei symbolisiere ich jeweils durch das oben gezeigte Ersatzschaltbild:
Lege ich jetzt an das Gebilde oben und unten eine Gleichspannung an, so sind nach dem Aufladen die beiden (idealen) Kondensatoren nicht mehr existent. Die Aufteilung der Gesamtspannung der Kondensatoren ist jetzt nur noch durch den simplen Spannungsteiler der beiden Isolationswiderstände Risa und Risb bestimmt. __So__ läßt sich also das Ausgangsproblem sowohl für Folienkondensatoren als auch für Elkos gleichermaßen sehr anschaulich beschreiben.
Das dürfte mit dem "zweckmäßigen Leckstromausgleich durch Rs" unter Berücksichtigung des "Polarisationsstroms" doch etwas schwerer fallen.
Allerdings frage ich mich ernsthaft, ob du hier nur zum Trolle füttern einlädst oder ob du wirklich ehrliche Hilfe willst. Ich habe spaßeshalber auch mal in andere Threads von dir geschaut und da sträubt sich selbst einem "robusten Bastler" wie mir schon das Nackenhaar. Gegen deine Basteleien ist ja "Fingers elektrische Welt" eine betuliche Teestunde. (allerdings kann man sich bei Finger besser amüsieren, der hat Stil) Mit normalen Spannungen gibst du dich wohl garnicht erst ab, soll immer gleich richtig krachen... Und was ist schon die reine Lehre der Physik gegen deinen ungebremsten Schaffensdrang, die hat sich gefälligst zu beugen.... Glaube mir, man kann die Grundregeln der Naturgesetze gelegntlich mal ignorieren, beugen werden die sich aber nicht. Irgendwann in trüber Stunde schlagen die zurück. Und glaube mir auch, dass passiert genau dann, wenn du am allerwenigsten damit rechnest (eigene Erfahrung! ;-)) Ein explodierender Elko, ein über eine Leiterplatte flitzender Lichtbogen, verglühte Drähte und/oder Finger werden dir Augen und Ohren öffnen, so noch welche da sind.... Und glaube mir ein Letztes: Wenn du jetzt von Einsicht getrieben in ein ordentliches Grundlagenbuch schauen willst, ist es zu spät. Die Augens werden nichts mehr sehen, die Ohrens sind noch immer taub vom Elkoknall und deine Fingers können dann nichtmal mehr Blindenschrift lesen, macht sich schlecht mit abgebrannten Fingerkuppen.... In diesem Sinne: Mach weiter so.... Guido
bei 1uF ? Soviel Leistung dass da was explodieren kann wäre höchstens bei den ersten Kondensatoren der Kaskade möglich. Außerdem begrenze ich ein ganz wenig mit 470 Ohm in Reihe. Damit komm ich beim Maximum auf 130 Watt. Kochen, Dampfen und Aufquellen ok, aber Explodieren geht mit sowenig Leistung nicht. Und das sage ich nicht nur so, denn das hab ich ausgiebig getestet.
BTW: Mit einer Kaskade aus 30 Kondensatoren bekomme ich hier
0,9 cm lange Blitze zwischen zwei Kupferkabeln bei 225Vss hin. Damit geht jetzt sogar mit einer antiseriellen Elkoreihe eine Miniteslaspule aufm Steckbrett :) Naja ok die Spule bringts nur auf 2mm Blitz, aber ich hab hier auch den minitrafo aus dem Netzteil genommen, da sind die Pins gar nicht weiter auseinander und außerdem hat der einen Eisenkern oder sowas und schwingt nicht wirklich erkennbar mehrmals.
@Guido: Das ist OT. Ich akzeptiere deinen Respekt (Angst?) vor Hochspannung. Aber du solltest wissen: ich habe einen Solchen nicht in der Form. Sowas empfinde ich eher als Hindernis. Der Mensch auf den du dich beziehst macht diese Dinge offensichtlich absichtlich um andere zu unterhalten. Meine Ziele sind andere. Und das ist nicht zur Unterhaltung auch wenn das manche hier so empfinden, wenn mein Wissen Lücken aufweist oder in den häufigeren Fällen Lücken gesehen werden wo gar keine sind.
Ich habe mir auch mal diese und jene Postings, vorallen in anderen NGs durchgelesen und bin zu dem Schluss gekommen, dass Markus ein sehr intelligenter Troll ist der aber nicht wirklich Hilfe oder Unterstützung will. Er holt sich wohl seine Selbstbestätigung über diese Medium und denen die noch antworten. Ich investiere jedenfalls keine Zeit mehr in Antworten für ihn.
das meinst Du aber sicher nur im Vergleich zu anderen Trollen. :-) Jedenfalls scheint er ein goldenes Händchen oder unwahrscheinliches Glück oder beides zu haben.
Wo bitteschoen hast du das denn her??? Beide Typen sind in full production und gerade an RoHS angepasst worden. Der Elektronikmarkt ist eh schon schwierig genug, bevor du also solche Geruechte in Umlauf setzt checke das bitte vorher.
Begrenzen kannst du einen eventuellen Elkoknall nur, indem du um diesen irgendwas rumwickelst. Dein Widerstand bewirkt da garnichts.. Wie auch?
Abgesehen von deiner sehr eigenwilligen Rechtschreibung hast du offenbar nix begriffen ;-) Ich habe überhaupt keine Angst vor Hochspannung (ab wann beginnt die deiner Meinung nach?). Hantiere beim Experimentieren manchmal mit etlichen KiloVolt. Aber Respekt habe ich davor schon (das ist nämlich was Anderes) einen Höllenrespekt sogar. Und dann immer eine Hand in der Hosentasche (ist ne uralte Werkstattregel, hat aber sicher ihre Berechtigung, ergründe mal warum)
Der Mensch auf
Wohl wahr... ;-)
wenn mein Wissen Lücken aufweist oder in den
Jetzt hast du aber falsch gewachst ;-) Warum fragst du hier solchen Unsinn, wenn du keine Wissenslücken hast? Merkwürdig... Guido
Dann war wohl die Spannung am Elko zu hoch. An C1/C2 liegen Veff * SQR(2) an, an den andern allerdings das Doppelte. Ab C3 sollten die Elkos seriell, nicht antiseriell geschaltet sein. Wenn eh ein Trenntrafo reinkommt (hoffe ich doch), wäre es einfacher, die Eingangsspannung tiefer zu wählen, sodass man mit einem Elko pro Stufe auskommt, d.h etwa mit 120Veff für 350V Elkos. Bei Serieschaltung braucht man Ausgleichswiderstände, durch die das 100-200 fache des Betriebsreststroms der Elkos fliesst, das macht die Kaskade unbrauchbar. Z-Dioden wären möglich, die gibt es aber meistens nur bis 200V. Da laufen dann die Kosten und die Anzahl Bauteile davon. Bei weniger Eingangsspannung braucht man dann halt mehr Stufen. Antiparallel ist für C1/C2 schon richtig, da bei hoher Last die Polarität in dieser Stufe umkehren kann. C1/C2 bräuchten dann aber ebenfalls Paralleldioden, damit sie nicht mit Spannung falscher Polarität beauf- schlagt werden. Bedenke, dass ein 10uF/450V Elko mit maximal 100mA Wechselstrom belastet werden darf, Elkos kleinerer Bauform mit nur noch weniger Strom. Ein Folienkondensator an dieser Stelle wäre also keine schlechte Idee.
Ja, beim Start oder bei Kurzschluss. Haben C1/C2 nicht genau dieselbe Kapazität, wird der schwächere umgepolt. Es ist eine maximale Umpolspannung von nur
2 Volt zulässig. C1/C2 halten bei 50 Hz auch nur etwa 30Veff aus, da sonst im Kurzschlussfall mehr als 100mA fliessen.
Die Diodenkennlinen sind exponentiell. Die Flussspannung von
1.3 Volt gilt für den dabei angegebenen Strom, es wird der maximale Strom für diese Diode sein. Bei 1mA sind die 0.55V schon OK. Längere Kaskaden sind einfach hochohmiger, der Spannungsendwert ist trotzdem einfach N * Stufenspannung. Auch könnte man überlegen, "weiter oben" in der Kaskade sukzessive kleinere Kondensatoren zu verwenden.
Egal ob Glück oder nicht, Makus _tut_ etwas. Es ist schon recht, wenn man Makus auf die Gefahren hinweist, irgendwelches pseudophilosophisches apokalyptisches Geschwafel, wie es hier einer der Poster liebt, hat die Menschheit noch nie weiter gebracht. Die Menschheit kann man doch so schubladisieren: Es gibt die Macher, welche den technischen Fortschritt bringen, und die Schwafler, die gegen jeden Fortschritt sind, und sei es nur, um sich zu profilieren. Selbverständlich wollen sie dann trotzdem vom Fortschritt profitieren... Hätte man auf diese Leute gehört, gäbe es heute noch keine Eisenbahn, welche schneller als 37km/h fährt. Bei höherer Geschwindigkeit würde nämlich die Luft gar nicht mitkommen, und die Passagiere würden jämmerlich ersticken, wie man ja weiss.
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