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Thema: Kompakte HV Schaltung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Idee Kompakte HV Schaltung

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    Hallo,

    ich beschäftige mich z.Z. theoretisch mit der Hochvolt Generierung für Geiger Müller Zählrohre.

    Es geht mir momentan noch nicht um die genaue Auslegung der Bauteile sondern um die Varianten HV zu generieren.

    Ziel ist es, eine kompakte Schaltung zu entwickeln die mit zwei oder drei AA oder AAA Batterien auskommt.
    Also in etwa wie der SOEKS 01M.

    Die Variante mit dem Trafo braucht mir zu viel Platz.

    Ich habe bei Pollin den Geiger Müller Zähler Bausatz gesehen, und versucht die Schaltung (Seite 6. Links unten) zu verstehen.
    Die Hochvolterzeugung scheint hier mit dem Schaltregler MC34063 gemacht zu sein.
    Laut diesen komfortablen Onlineberechnungsprogramm kommt aber nur maximal. 115V aus dem IC.
    Wie kommt man mit dieser Pollinschaltung auf die benötigten 400-500V für das Zählrohr?

    Kann mir evtl. jemand den HV Bereich der Schaltung etwas erklären?
    Gibt es andere kompakte IC oder Varianten HV zu erzeugen?

    Tausend Dank
    mfG
    Mario

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Du möchtest also, ohne Verwendung eines Trafos, einen Aufwärtswandler bauen, der ein Spannungsverhältis von 1 zu 150 hat. Das ist, egal mit welchem Schaltkreis, sportlich.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hi,

    und Danke für deine Antwort.

    Ich vermute das es geht, da das SOEKS 01M auch keinen Trafo integriert hat und nur zwei AAA Zellen zur Versorgung besitzt. Ich besitze dieses Gerät, werde aber aus der Platine nicht richtig schlau. Sieht für mich, als Laie, aus wie eine Art HV-Kaskade in SMD-Technik.
    Dewegen hätte mich auch die Funktion der Pollin schaltung interesiert. Oder eben welche Möglichkeiten es noch gibt HV zu erzeugen. Evtl. fertige ICs die sich diesen Problem annehmen.

    mfG
    Mario

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von dj_cyborg Beitrag anzeigen
    Ich vermute das es geht, da das SOEKS 01M auch keinen Trafo integriert hat und nur zwei AAA Zellen zur Versorgung besitzt.
    Dann nim doch diese Schaltung.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Laut diesen komfortablen Onlineberechnungsprogramm kommt aber nur maximal. 115V aus dem IC.
    Dafür ist in der Pollinschaltung der IC1 für höhere Spannungen als die des Schalttransistors des MC34063.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von robocat
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    Ich habe das mal simuliert, mit geeignetem Mosfet gibt das eine prima 500V HV, allerdings scheint das mit fast 5W etwas leistungshungrig zu sein, und die 12V benötigst du auch; mit 2 Zellen wie im SOEKS kommst du also nur mit einem weiteren Step-Up-Wandler hin. Der SOEKS frisst auch seine 2 Batteriezellen in 2-3 Tagen Dauerbetrieb leer. Eher wäre da interessant, wie es der Gammascout oder, etwas erschwinglicher, der Radex1503 machen. Letzterer hat Batterielaufzeiten von 120 Stunden, der Gammascout "für die Ewigkeit".

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Unbenannt.jpg
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    Übrigens zu dem Pollin-Zähler noch die Anmerkung, dass die Auswertung der Impulse dort unglücklich gelöst ist, siehe hier:
    http://de.groups.yahoo.com/group/Gei...r/message/5091

    Grüße von der Katze

    Edit: Du willst Betrieb mit 2 Zellen, ein 1cm³ Trafolein ist dir zu groß und vermutlich erfahren wir jetzt dann noch, dass es mit deinen Batterien mehrere Tage laufen soll. Vermutlich kommt noch hinzu, dass auch bei stärker strahlenden Objekten die HV nicht einbrechen darf. Und kosten soll es vermutlich auch nicht viel? Soll nicht nach Spott klingen, aber irgendwo wirst du Abstriche machen müssen.

    Edit2: Die LTSpice Simulation kann ich dir zukommen lassen, wenn du Interesse hast.

    Edit3: Die 5W treten nur in den ersten 2ms auf, danach geht der Gesamtverbrauch auf unter 1W zurück. War ein Irrtum, sorry.
    Geändert von robocat (12.05.2013 um 19:29 Uhr)

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo,

    und danke für eure Antworten. Vor allem der Katze für deine Mühe . Ja die Spice-Daten nehme ich gerne. Also dass ich die Schaltung von Pollin nicht einfach an 3V hängen kann hatte ich mir schon gedacht, ich war bloß der Hoffnung das ich den MC34063 dafür verwenden kann.

    Du willst Betrieb mit 2 Zellen, ein 1cm³ Trafolein ist dir zu groß und vermutlich erfahren wir jetzt dann noch, dass es mit deinen Batterien mehrere Tage laufen soll. Vermutlich kommt noch hinzu, dass auch bei stärker strahlenden Objekten die HV nicht einbrechen darf. Und kosten soll es vermutlich auch nicht viel? Soll nicht nach Spott klingen, aber irgendwo wirst du Abstriche machen müssen.
    Hast du eine Bezugsquelle für solche kleinen Trafos? Die kleinsten die ich kenne, liegen bei ca. 23x22x15mm. Ich bin zwar kein Fachmann aber schon realistisch, der SOEKS läuft in Summe ca. 12h mit ein paar Batterien. Ich bin auch mit dem Gerät voll zu frieden.
    Mir würde auch die Hälfte der Betriebsdauer für meine Schaltung reichen. Die Idee wäre es ein kompaktes Modul zu entwickeln welches dann in anderen Projekten eingebunden werden kann. Ich bin auch der Meinung das der Verbrauch mit Trafo erheblich höher ist als mit einem passenden IC (nur eine Vermutung, deswegen schreibe ich auch hier). Kennst du die HV-Generierung vom Gammascout oder Radex1503?
    Zum Thema Kosten, das muss ich ja wohl nicht erst erwähnen das es nichts Kosten soll... Nein, Spaß bei Seite. Die Bauteile bis auf´s Zählrohr spielen wohl kostenseitig jetzt nicht die Rolle.

    Ich würde mich gerne an der SOEKS Schaltung orientieren nur sind die SMD Bauteile schwer zu entziffern und das doppelseitige Platinen Layout schwer in einem Schaltplan umzumünzen. Ich hänge mal ein Foto der Oberseite der Platine an. Ich bin der Meinung das es im vorderen Teil eine Art Kaskadenschaltung ist oder? (wenn ich das Layout nicht hochladen darf, bitte Foto löschen. Danke.) Mir geht es ja auch nur um den HV-Bereich.


    Falls jemand noch eine andere Art der HV Erzeugung kennt, wäre ich für einen Denkanstoß sehr dankbar. Ggf. hat auch jemand mal eine elektrische Fliegenklatsche auseinander genommen... Da passt ja auch alles in einem Griff.

    @Hi Manf, verstehe ich dich Richtig? Am Ausgang des MC34063A liegen schon 115V an es kommt auf dem nachfolgen MOSFET (IC1) IRFDC20 an um auf die 400-500V zu kommen? (Ich schau's mir mal in Spice an)

    tausend Dank
    mfG Mario
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken SOEKS 01M. (2).jpg  

  8. #8
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    So wie ich den MC34063A kenne setze ich ihn gerne nach Datenblatt bis 40V ein.
    Ich habe ihn nicht auf höhere maximale Spannung nachgemessen, das würde hier ja auch nicht viel helfen. .
    Im Datenblatt gibt es Schaltungen auch mit mit externem Bipolar-Transistor der dann bis zu seiner maximalen Spannung arbeiten kann.



    ( Im Datenblatt des
    MC34063A gibt es die Zahl "115" als Thermal Resistance RJA 115 °C/W. )
    Geändert von Manf (12.05.2013 um 22:22 Uhr)

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von dj_cyborg Beitrag anzeigen
    Zum Thema Kosten, das muss ich ja wohl nicht erst erwähnen das es nichts Kosten soll... Nein, Spaß bei Seite. Die Bauteile bis auf´s Zählrohr spielen wohl kostenseitig jetzt nicht die Rolle.

    Ich würde mich gerne an der SOEKS Schaltung orientieren nur sind die SMD Bauteile schwer zu entziffern und das doppelseitige Platinen Layout schwer in einem Schaltplan umzumünzen. Ich hänge mal ein Foto der Oberseite der Platine an. Ich bin der Meinung das es im vorderen Teil eine Art Kaskadenschaltung ist oder? (wenn ich das Layout nicht hochladen darf, bitte Foto löschen. Danke.) Mir geht es ja auch nur um den HV-Bereich.
    Du stellst dich ja ganz schön ignorant an. Das Erzeugen von Spannungen im Verhältniss 1:150 mit Hilfe einer einfachen Drossel ist nicht ganz einfach. Wenn es nicht so wäre, würdest du die Lösung in jeder Application Note eines Halbleiterherstellers finden.

    Eine Möglichkeit ist, Schaltregler zu verstehen, sie entwickeln zu lernen und zwar grundlegend, und dann eine solche Versorgung zu bauen (die auch unter all den üblichen Randbedingungen funktioniert). Wenn du das kannst, wirst du die Lösung nicht veröffentlichen, sondern von diesem Know-How leben.

    Alternativ verwende einfach den SOEKS und zahle für deren Erfahrungen.

    Falls jemand noch eine andere Art der HV Erzeugung kennt, wäre ich für einen Denkanstoß sehr dankbar. Ggf. hat auch jemand mal eine elektrische Fliegenklatsche auseinander genommen... Da passt ja auch alles in einem Griff.
    Da ist ein Trafo drin, ganz einfach. Er hat 6 Anschlüsse.
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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    @Hi Manf, verstehe ich dich Richtig? Am Ausgang des MC34063A liegen schon 115V an es kommt auf dem nachfolgen MOSFET (IC1) IRFDC20 an um auf die 400-500V zu kommen? (Ich schau's mir mal in Spice an)
    Ohne das im einzelnen nachzuvollziehen, irgendein MCxxx wird wohl an keinem Anschluß 115V aushalten. Auch so eins der Probleme bei solchen Wandlern. Übrigens, Spice brennt keine Halbleiter ab, die Realität schon.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von robocat
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    Genau solche kleinen gelben Trafos habe ich mal ein 100er-Beutelchen bei Ih-Bay ersteigert, ohne deren genaue Daten zu kennen. Die sind immer wieder mal ganz brauchbar.

    Wie die HV im Radex (Gehäuse verklebt) und im Gammascout (hab ich keinen) erzeugt wird, weiss ich leider nicht.

    Das im SOEKS sieht auch mir nach einer (Villard-)Kaskade mit relativ vielen Stufen aus.

    Ich weiss nicht wie man hier .zip Archive hochläd
    Evtl schreibst du mir eine PN mit einer Emailadresse, dann kann ich dir die Spice-Daten schicken.

    Grüße

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