Serienschaltung von Dioden

Hallo NG,

ich bin dabei, eine Kurzwellenendstufe (GU43 ca 1KW 1,7 -30MHz) für Hobbyzwecke zu planen und aufzubauen. Nun hab ich mehere Meinungen zum Thema Serienschaltung von Dioden (als Gleichrichter, 1N5408) in Hochspannungsnetzteilen. Da gibt es wohl die alte Version mit parallel geschaltetem Kondensator und Widerstand, nur Widerstand parallel. In der Funkzeitschrift "Funkamateur" wird hingegen die Meinung vertreten, das man bei so modernen Dioden, wie der 1N5408, keine Zusatzbeschaltung mehr bräuchte. Begründet wird dies mit den geringen Fertigungstoleranzen im Vergleich zu R und C.

Was haltet ihr von dieser Variante? Ich kann mir immernoch lebhaft vorstellen, wie mir mal eine 1N4007 explodiert ist ;-)

Gruß Jan Conrads

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Jan Conrads
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Hallo, Jan!

Wenn die Dioden aus der Fertigung sogar mit sehr geringen Toleranzen kommen, in der konkreten Schaltung werden die Dioden bestimmt irgendwann verschiedene Temperaturen und dadurch wieder staerkere Abweichungen haben. Um den Spannungsabfall an den Dioden in der Sperrrichtung auszugleichen, werden halt die Widerstaende parallel zu jeder Diode geschaltet. Die Kondensatoren tun das selbe fuer hoehe Frequenzen, wenn die Widerstaende eher als Induktivitaeten sind und die Sperrschicht der Diode - als Kondensator.

Nun, ich frage mich und dich, wie hoch denn die Spannung in deiner Schaltung ist? Sogar 1N4007 kann die Netzspannung locker aushalten. Andererseits, sind die 1N4007 kaum ueber 400Hz zu betreiben, da greift man lieber auf (Super-)Fast Switching Dioden/Schottky's, welche fuer 600-700V und sogar mehr gibt.

Gruss, Igor.

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Igor "Knight" Ivanov

Igor "Knight" Ivanov schrieb: [..]

Ich kenns ja auch nur mit Rs parallel. Uanode soll so bei 3- 3,5 Kv max liegen, da rechne ich schon mit 10KV Sperrspannung (da evt. Einweg). So eine 1N4007 geht halt nicht grundlos in Schall und Rauch auf ;-)

Hatte mir auch schon mal überlegt, das Ganze in Epoxid einzugießen, um die Spannungsfestigkeit und die Kühlung noch ein wenig zu verbessen (und auch die Isolation).

Jan Conrads

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Jan Conrads

Hallo Jan,

Prinzipiell würde ich eine Serienschaltung, die 10 kV aushalten muss immer auf >15 kV auslegen. Und dazu am besten so, dass immer eine oder 2 als Redundanz drin sind. Macht man das nicht, dann sind die unsymmetrien eben gleich mir sehr viel Belastung einzelner verbunden. Je mehr Schultern das tragen und je weniger die Durchschnittslast ist, desto weniger kritisch ist das Ganze. Es wird immer so sein, dass eine Diode maximale Spannung abhält und quasi im Avalance-Betrieb ist, während andere den selben Strom schon bei der halben Spannung durchlassen. Warm wird dann aber die, die am besten gesperrt hatte. Wird sie wärmer, dann leitet sie besser und passt sich den anderen an.

Eben, Du isolierst besser, auch thermisch. Vergießen hat das thermische Problem fast immer verschärft, noch selten entspannt.

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Hallo,

ich rechne mal grob mit 2KV Out vom Trafo plus 10% (bei 250V in) sinds gut 2,2KV, mal 1,5 sinds um die 3,3 KV die eigendlich maximal am Glättungs C anliegen dürften. Rückspannung aus dem C ist nochmal 3,3KV und das Ganze liegt bei 6,6 kv Mindestsperrspannung. Mit weiteren 2 Dioden sollte man dann sicher im grünen Bereich sein (12KV Usperr).

Da die Dioden 3A Typen sind, und ja auch kein Dauerstrich gefahren werden soll (nur Sprache, SSB(J3E))und man ja auch mal nur zuhört, sollte das Abwärmeproblem kein Thema sein. Staub und el. Isolation sind aber eher ein Thema.

Mir kam es aber vor allem aber darauf an, ob die Parallelwiderstände nun sein sollen oder nicht, werden warscheinlich wie bisher mit verarbeitet.

Das soll so was gräßliches wie eine 1KW Amateurfunkendstufe mit 2 Mikrowellentrafos (Primärseitig gekoppelt) und Mittelpunkt Brückengleichrichtung werden ;-)

Jan Conrads

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Jan Conrads

Und wenn's der Ausgangskondensator mal durchhaut, liegen dann schon einige Volt an der Antenne an! Ich nehme an, dass ist das Teil mit 2x2 R=F6hren jeweils in Gegentaktschaltung.

Welche R=F6hre braucht denn 3,3KV ?

Ist das nicht ein bischen =FCbertrieben?

ne gute Antenne sollte mehr erreichen als pure Power

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Stefan Engler

Hallo Jan,

wir hatten bei uns vor längerer Zeit einmal die defekte Hochspannungskaskade eines Philips-Scopes nachgebaut, weil es das als Ersatzteil nicht mehr gab. Die Einzelheiten weiß ich nicht mehr genau, denke mal, daß die Beschleunigungsspannung im Bereich 10 KV gelegen hat.

Ich hatte passende Dioden, Cs und hochspannungsfestes Gießharz besorgt. Entgegen den Erwartungen gab es bei der Inbetriebnahme einen Durchschlag innerhalb des Gießharz-Blockes. Da die Geometrie aber nicht grundsätzlich anders als beim Original war, konnte es nur am Gießharz liegen. Was haben wir gemacht? Das Ganze nochmal und dann das Gefäß mit dem noch flüssigen Gießharz in ein Gefäß mit Vakuumpumpe gesetzt. Zwar gab es wegen des Sprudelns eine ziemliche Sauerei, aber die eingeschlossenen Gasblasen waren weg, die die Durchschläge verursacht hatten. Dann haben wir das Harz noch ziemlich lange aushärten lassen und die Kaskade läuft bis heute.

Da die wenigsten eine Vakuumpumpe haben, würde ich zumindest das Harz durch höhere Temperaturen beschleunigt vollständig aushärten lassen. Ich habe nämlich früher einmal bemerkt, daß 2-Komponentenkleber vor dem Aushärten leitfähig ist.

mfg. Winfried

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Winfried Salomon

Stefan Engler schrieb:

Hallo,

das mit den 3,3 KV ist ja "worst case", also wenn der Trafo mal 250V bekommen sollte (Netzspannung ist ja 230V +6-10% und bald 230 +-10 % und die Röhre vollig gesperrt ist. Als Röhre soll nur eine GU43B zum Einsatz kommen in warscheinlich Kathodenbasisschaltung. Antenne soll natürlich auch gut sein, aber eine 3 Element Yagi für 3,5 MHz ist doch schon recht aufwendig ;-). Außerdem soll man ja nicht 1,5KW fahren, die Bundesnetzagentur wird dann böse. Soll halt nur ein wenig meine bisherigen 100W max etwas nach oben korregieren. So kann man die Röhre auch ein wenig schonen.

Gruß Jan Conarads

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Jan Conrads

Winfried Salomon schrieb:

Hallo,

erstmal vielen Dank für den Hinweis! Ich dachte erstmal an das Glashaltige Spachtelzeug aus dem Baumarkt auf Epoxidbasis. Vakuumpumpe hätt ich sogar eine kleine da (Membranpumpe), oder in den Semesterferien auch eine alte Kolbenpumpe von einer Melkmaschine. Bei mir ist das Vergießen ja nicht zwingend Pflicht, die Luftabstände reichen aus, da sie 10KV ja nur die Spitzensperrspannung ist. Soll vor allem dazu dienen, das es nicht gleich knallt, wenn ein falscher Draht dem Gleichrichter mal zu nahe kommt. Sonst kann ich ja das Harz mal vorher testen (Stelltrafo + Ölofenzündtrafo).

Gruß Jan Conrads

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Jan Conrads

Am 4 Nov 2006 12:37:33 -0800 schrieb Stefan Engler :

Kommt drauf an, ein Professor auf der Uni (HF-Technik, was sonst :-) ) Hatte da auch eine Endstufe mit bierkistengroßem Netzteil ca. 3kV und 6kW max. Die Senderöhre hatte mehrere Liter Volumen und alleine der Kühlventilator 60W. Sein Motto war aber auch "Life is to short for QRP." Angeblich ist er in einigen Teilen der Welt als stärkstes AFU Signal aus Europa bekannt (gewesen). Ich glaube er hat seine Station als Clubstation angemeldet und alle Toleranzen der zulässigen Sendeleistung ausgenutzt. :-)

--
Martin
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Martin

Hallo Jan,

das Gießharz hatte ich damals ich glaube von Farnell bezogen, vielleicht auch Bürklin, ist zu lange her. Es wurde die Durchschlagfeldstärke angegeben, die mir höher als die von Luft erschien, das war der Grund für den Einsatz. Ich meine auch was von 20 KV gelesen zu haben. Möglicherweise sind die Anforderungen bei Dir nicht so hoch, aber ein gewisser Schutz gegen Verschmutzung wäre es sicher.

Das Gießharz vom Baumarkt kenne ich nicht. Ob der Aufwand mit einer Vakuumpumpe wirklich lohnt, ist die Frage. Ich hatte damals die Auskunft bekommen, daß durch die eingeschlossene oder gelöste Luft die Durchschlagfeldstärke drastisch runtergeht. Für wichtiger würde ich vollständiges Aushärten halten, am besten bei erhöhter Temperatur.

mfg. Winfried

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Winfried Salomon

Wir treiben diesen Aufwand beim Vergießen trotz der niedrigen Spannungen bei unserem Krempel. Die Teile sehen besser aus (bei hochpreisigstem Zeug solls auch perfekt aussehen :-), und man kann einfach sicher sein, daß nicht doch durch eine Verkettung unglücklicher Luftblasen irgendwas eindringen kann.

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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Korrektur als "Versuchsfunkstelle" für eine "normale" Clubstation ist bei 2kW Schluß (wenn es wer nachmißt). Die großen Leistungen werden aber üblicherweise auch von den grünen Männchen gefahren (weil die auch Bodenwellenverbindungen fahren können wollen), da kann es schon einmal vorkommen, daß sie sich verstehen, aber nicht miteinander reden können, weil einer von den beiden auf der dritten Harmonischen hört. :-)

Robert

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Robert Hoffmann

Aufpassen auf die Geometrie. Die Feldstärken sind bei kleine Radien am größten und natürlich dort wo die HT-Anschlüsse nahe beieinander liegen. Wenn du vom Formfaktor nicht so eingeschränkt bist, sollte man sich da auf die sichere Seite designen können.

Ein Kollege von mir hat sich vor kurzem mit Vergußmassen beschäftigt und sich mit der Luftblasenthematik auseinandergesetzt. Wenn ich mich recht entsinne hat er ein (recht langsam) abbindendes Epoxidharz nach dem Mischen in den Wärmeschrank gestellt und hat es dann im warmen Zustand vergossen.

Robert

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Robert Hoffmann

Jan Conrads schrieb:

,
e

Hallo,

warum willst Du unbedingt etwas so schlecht geeignetes nehmen? Eine Spachtelmasse ist doch zum Vergiessen viel zu dickfl=FCssig.=20 Glashaltig soll wohl Glasfasern bedeuten, aber f=FCr mechanische=20 Festigkeit brauchst Du die nicht, die bringen nur zus=E4tzliche Probleme =

mit Inhomogenit=E4ten und Luftblasen.

Bye

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Uwe Hercksen

Stimmt. Und die schlechtere Viskosität nicht vergessen.

Ungefülltes Epoxi verwenden, auf 40 C erhitzen, gute Viskosität.

Servus, Dietrich

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Dietrich Schaffer

Am Sun, 05 Nov 2006 21:33:17 GMT schrieb Robert Hoffmann :

So ähnlich (2kW) hatte ich es in Erinnerung, ich dachte der Rest war Reserve für die Kabeldämpfung :-) Obwohl man die vermutlich als normaler AFU nicht ausgleichen darf.

Diese Anekdote hatte ich auch gehört :-)

--
Martin
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Martin

Am Sun, 05 Nov 2006 21:33:17 GMT schrieb Robert Hoffmann :

Jetzt bin ich mir aber sicher, daß du der Robert von der TU bist. Wie gehts so? Wir sollten mal wieder ein Bierchen trinken gehen. Seit du vom kg weg bist haben wir uns nicht mehr oft gesehen. Hast du viel Arbeit zur Zeit?

Liebe Grüße,

--
Martin
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Martin

Am Sun, 05 Nov 2006 17:24:01 +0100 schrieb Winfried Salomon :

Insbesondere können sich in den Luftblasen Teilentladungen bilden, welche das Harz relativ schnell zerstören können.

--
Martin
Reply to
Martin

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