Da ich für ein kleines Projekt kurze starke Stromspikes brauche habe ich folgendes Problem.
Ich habe Kondensatoren mit einem Gesamtenergieinhalt von ~200Ws auf eine Spannung von 3000V aufgeladen und möchte diese auf eine niederohmige Last schalten. die Last soll min. 1Ohm betragen => Spitzenstrom 3000A
Mein Problem:
Die Spannung ist für normalerhältliche Thyristoren zu hoch also müßte ich diese in Serie schalten aber WIE ?
Der Spitzenstrom ist zu groß für normalerhältliche Thyristoren also müßte ich diese Parallel schalten aber WIE ?
Ich BITTE Euch mir mit kreativen Ideen weiter zu helfen
Es gibt Thyristoren mit 3kA & 3kV *Nenn*last. Interessanter in deinem Fall wären Pulslasten
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Da diese Dinger aber relativ teuer sind wäre interessant, wenn du dich nach Alternativen umschaust. z.B. Thyratron, Ignitron, Excitron, Trigatron oder wie sie alle heissen. Thyratrons findest du bei Ebay immer wieder relativ günstig. Thyristoren kannst du ohne viel Schuztzschaltung in Serie schalten (achte auf max dV/dt). bei Parallelschaltung wird die Stromaufteilung tückischer. Wenn du mit der Schaltung eine Coilgun oder eine ähnliche schwach induktive Last betreiben willst musst du auch die wechselnde Polarität achten (Kanaleinschnürung)
Also ich w=FCrde die Parallelschaltung so wie bei Leistungstransistoren realisieren und in der Anodenleitung 0,1 Ohm Ausgleichswiderst=E4nde schalten und dann alle parallel. Diese Gruppe mehrmals aufbauen und die Gruppen in Serie schalten mit 10-30MOhm Ausgleichswiderstand. Dadurch flie=DFt zwar ein Leckstrom aber alle Tyristoren werden durch den Spannungsteiler gleich belastet. Die Z=FCndenergie muss halt demendsprechend hoch sein um alle zu z=FCnden. Die Leistung ist schon ganz beachtlich. Ein Defilibrator in der Ersten Hilfe geht von 40-200Ws und 90Ws reicht schon f=FCr einen Erwachsenen. Also vorsicht
90J bei einem Erwachsenen reichen für was? Und deine 200J beziehen sich auf biphasisch, der Poster hier arbeitet aber monophasisch, da wird bis 360J defibrilliert :-) siehe auch
So gesehen ist das auch falsch :-) Das bezieht sich auf monophasische Defis und da streng genommen auch nur nach Edmark. Spätestens nach Einführuung des biphasischen Pulses ist klar, dass nichts mehr klar ist... Wenns nach Schiller geht, dann sind 90 J genug. Wenn es nach Metronik geht, dann muss man mindesten 360 können und hält sich an bekannten Unsinn.
Und wieder andere wollen die Einheit J zur Dosisangabe einer Defibrillation gleich abschießen. Die ist nämlich so sinnvoll wie "120 g Geldscheine für ein Computer" :-)
Ist dies eigentlich eine medizinische oder eine elektronische NG? Ich denke, die von Harald N. angesprochenen 3000A mal 3000V sind f=FCr keinen Menschen zutr=E4glich. Gruss Harald W.
Ist Elektrotechnik eigentlich ein Selbstzweck, oder dürfen auch Anwendungen interessieren? Ich freue mich jedenfalls über solche verwandten Diskussionsthemen, insbesondere wenn sie über das wie-kann-ich-meinen-Fernseher-reparieren-ohne-was-verstehen-zu-müssen hinaus gehen.
Naja das ist wohl richtig. Eine Lösung des Ursprungsproblems hätte mich übrigens genau so interessiert. Ein paar Ansätze gab's ja schon, nur schien mir die Intention des Fragenden weniger gewesen zu sein zu erfahren, was der Markt für Hochleistungselektronik (Kraftwerke? Traktion?) zu abenteuerlichen Preisen zu bieten hat, sondern wie man anders an das Problem herangehen kann. Gibt's denn schon die "Auflösung" des Rätsels?
Ja das Rätsel ist gelöst es wird eine hermetisch gekapselte getriggerte Eigenbau-Funkenstrecke werden die über einen Zündtrafo für Blitzröhren getriggert wird und optisch isoliert mittels Optotriac getriggert wird, da ich sonst nicht einen Stromanstieg von 2kA/us hinbekomme (als Kugelelektroden werden große Kugellagerkugeln hergenommen, weil diese sehr hart und korrosionsfest sind). Thyristoren sind einfach zu langsam und Ignitrons usw. sind schwer erhältlich und teuer wenn es kein Restposten sein soll.
Mit freundlichen Grüßen und Dank für die vielen Antworten Harald Noack
Hier mal als Beispiel die Daten der von Telefunken hergestellten einstellbaren getriggerten Funkenstrecke TFF_100.
Hermetisch abgeschlossen.
Überschlagspannung der Hauptstrecke. Einstellbreich: 20-35_kV
Triggerspannung: 7-8_kV
Ansprechzeit: >50ns
Mit einem, den Spitzenstrom auf 1500_A begrenzenden Serienwiderstand werden für eine zu schaltende Energie von 100_Ws mehr als 100.000 Schaltungen erreicht.
Wenn du einen Impulstrafo einsetzen könntest, bräuchtest du lediglich mittels der Resonanzlademethode nur die Hälfte der Kondensatorspannung als Betriebsspannung.
3kV mit Thyristoren hätte ich Bedenken - ist zumindest ziemlich teuer als Modul. Bis 500V bei 800Amp habe ich schon ausprobiert. Resultat: Die üblichen Thyristoren halten als Einzelimpuls (also wenn anschliessend keine Spannung mehr anliegt) mindestens das zehnfache aus von dem was als Lastintegral im Datenblatt drinnsteht. Bei 800 Amp. am Drehstromnetz habe ich mich nicht mehr getraut weiter zumachen weil das für den Ortsnetztrafo ungesund ist.
Google aber mal unter Marxscher Stossspannungsgenerator oder so ähnlich. Die Teile erzeugen mit C Surge Impulse und benutzen dazu eine Schaltfunkenstrecke
Gegen Ende Weltkrieg II war man auf deutscher Seite mit Funkenstreckengeräten in Marx-Schaltung in der Lage Höchstleistungsimpulssender zu bauen. zB Wellenlänge 1,5-3m, Nutzleistung 3_MW, Anodenspannung 60_kV, Tastleistung 6_MW, Katodenemission der Senderöhren im Gegentakt 250_A.
Heinrich Tigler: Über Impuls-Hochtastgeräte für Funkmeß-Impulssender. AEÜ, Bd.5 (1951), Heft 1 u. 2, S.47-53 u. 91-93.
Funkensender waren auch 1940 schon längst überholt und die Deutschen hatten nur eine Schönwetter Luftwaffe weil sie die aktuelle Entwicklung völlig verpennt haben, bzw. diejenigen die Bescheid wussten u.A. Prof. Essau sowie das cm Labor von Telefunken in Illenberg wurden vom Reichsluftfahrtministerium aufgelöst. Da die arische Fraktion der (falschen) Meinung war, daß cm Wellen zur Ausbreitung unbrauchbar sind, wurde auch die Magnetron Entwicklung seinerzeit völlig verpennt. Ein von einem britischen Bomber erbeutetes 9cm Radar (Typ H2S) verstand man praktisch erst ein Jahr später als man 1944 bei den Amis ein 3cm Gerät (AN/APS15) erbeutete. Soviel zu den deutschen Glanzleistungen in der HF Technik - aber lassen wir das.
15 kV und 120 kA bei Anstiegszeiten von 7 ns sind selbst für kleine grounded Grid Thyratrons kein Problem. Falls ich richtig gerechnet habe, beträgt allerdings die Ladung pro Puls etwa 0.13 As, und das halten nicht viele von diesen und ähnlichen Röhren aus. Ausserdem brauchen viele dieser Röhren umfangreiche Hilfsschaltungen wie Heizungsdrosseln, Heiztrafo, Reservoirtrafo, Hilfs- entladungsversorgungen usw. Bei Thyristoren bräuchte man eh noch eine Längsinduktivität, damit der Strom nicht zu schnell ansteigt. Ob IGBTs gehen, wüsste ich jetzt nicht, die sind eher langsam beim Ausschalten. Ideal wäre MOSFET, aber da müsste man ja viele parallel und seriell schalten.
Weiss jetzt nicht genau, was du meinst. Vom Zeitpunkt des Triggerimpulses bis zur eigentlichen Zündung können durchaus 500 ns vergehen, der Stromanstieg erfolgt danach innert der genannten 7 ns. Ansonsten wären die Dinger für N2-Laser und dergleichen zu langsam. Dass die 500 ns Zeitverzug von Mondphasen, Fönlage und momentaner Befindlichkeit abhängen, ist ärgerlich, kann aber kompensiert werden, da der Drift eher langsam ist. Grounded grid Thyratrons sind nicht für Radar-typische Anwendungen gedacht, eher als Ersatz für Funkenstrecken. "Hot triggered spark gap" und ähnliche Schimpfwörter sind durchaus im Umlauf, nicht verwunderlich, da die Leerlauf- triggerspannung durchaus bei 2 kV liegen kann. Der Ent- ladungsmechanismus ist AFAIK nicht endgültig geklärt, doch muss angenommen werden, dass Metallplasma vom Gitter ausgehend doch eine Rolle spielt. Eine Zeit lang versuchten einige Excimerlaser-Hersteller (Lambda, Questek) das Thyratron mit sättigenden Drosseln zu schonen. Das wurde dann "Radar mode" genannt. Questek hatte damals gute Appnotes dazu herausgegeben. Allerdings wurden die Drosseln heiss; es wurde auch Ölkühlung versucht. Auch die Anode wurde an die Ölkühlung angeschlossen, IMHO ein Fehler, da die Anode und das eingebaute Heissgetter dann eben nicht heiss genug wurden, aber ich hab das nicht näher verfolgt. Jedenfalls hat es die Drosseln gelegentlich zerlegt, Magnetostriktion bei 100kA offenbar nicht zu vernachlässigen ;-]. Irgendwann hat man dann den üblichen Schritt getan und das nächst grössere (teurere) Thyratron genommen und statt der Drossel z.B. einige IMHO eher symbolische Ferritringe auf die Anodenleitung (daumendick) geschoben. Wie es heute drin aussieht, wüsste ich nicht, bin während der letzten ca. 7 Jahre nicht dazugekommen, mal aufzuschrauben... Google Suche nach HY-3202 und dergleichen ist zwar ergiebig in der Anzahl Treffer, aber funktionierende Websites zu finden ist was anderes. Datenblätter mit Timinginformationen haben Seltenheitswert. Die PE Seite läuft bei mir nicht richtig.
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