stoppi's mittelgroßer 150kV Marx-Generator

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Bastl_r
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#16 Beitrag von Bastl_r »

kilovolt hat geschrieben:
Mo 8. Jun 2020, 07:34
Du wirst ihn später senkrecht betreiben, oder?
Er wird ihn doch senkrecht betreiben müssen.
Sonst leiten die Messingbolzen doch alles Potential in den Boden ab.

bastl_r

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stoppi
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#17 Beitrag von stoppi »

Danke für eure Einwände. Ehrlich gesagt hatte/habe ich vor, den Marx horizontal auf einem Plastiktisch liegend zu betreiben. Mal schauen, ob es so funktioniert. Für eine vertikale Ausrichtung bräuchte ich eine zusätzliche Stützkonstruktion. Habe mir aber einmal 25mm Distanzbolzen aus Kunststoff bestellt. Die kommen dann aber hoffentlich nicht auch erst nach 3.5 Monaten an...

Ein erster Test mit der Funkenstrecke ergab, dass diese bei 16-17 mm Abstand bei rund 24V zündet. Da hätte ich sogar noch ein wenig Luft nach oben. Wenn ich insgesamt so um die 10-15cm Schlagweite erreiche, bin ich schon zufrieden.
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stoppi
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#18 Beitrag von stoppi »

So, erster Testlauf beendet und ich kann/muss mich in die Reihe aller erfolgreichen mosfetkiller einreihen. Drei Stück IRFP460 haben dran glauben müssen. Habe nun parallel zur primärwicklung des DST einen 10nF/3kV Kondensator gelötet und den Minuspol der zerhackerschaltung auch geerdet.
Davon einmal abgesehen scheint der Marx aber zu funktionieren. Funkenweite ist natürlich noch nicht optimiert und lag beim ersten Durchlauf bei 10cm...
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Paul
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#19 Beitrag von Paul »

Ein Massengrab, tragisch! :mrgreen:

Du könntest sicherheitshalber noch eine UF4007 (oder 1N4007) parallel zur Body-Diode des MOSFETs schalten.
Und zwei antiserielle Zenerdioden ans Gate bzw. gleich eine bidirektionale TVS-Diode.
Auch würde ich mal mitm Oszi gucken, ob du irgendwelche saftigen Spannungspeaks am MOSFET entdecken kannst.

Alles zu erden ist prinzipiell aber auch schonmal sehr gut!

Viele Grüße
Paul!
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Alexander470815
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#20 Beitrag von Alexander470815 »

Diese Schaltung hier könnte ich empfehlen: https://320volt.com/en/uc3844-super-flyback-surucu/
Lässt sich regeln und damit sind wirklich hohe Spannungen drin.

Hast du die Gate Ansteuerung mal angepasst?

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Paul
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#21 Beitrag von Paul »

Alexander470815 hat geschrieben:
Mo 8. Jun 2020, 12:12
Diese Schaltung hier könnte ich empfehlen: https://320volt.com/en/uc3844-super-flyback-surucu/
Lässt sich regeln und damit sind wirklich hohe Spannungen drin.
Die Funktionsweise der Schaltung hab ich noch nicht ganz verstanden...aber... krass! Das ist wirklich unglaublich saftiger Output für ca. 35V! 8)
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Bastl_r
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#22 Beitrag von Bastl_r »

Trotz aller Kritik(nein, war nicht negativ gemeint) faszinierend was da in dem Marx abgeht! :headbang:
Da bekommt man ja wast lust sich selbst mal an so einem Ding zu versuchen. ;)
Erkennt man wie die einzelnen Stufen nacheinander zünden und die gespeicherte Energie durchreichen?

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stoppi
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#23 Beitrag von stoppi »

Habe nun die Plexiglasplatte abgeschnitten (passend für maximal 11 Stufen, das reicht mir), lange GND-Kabel mit Klemmen gelötet und dann noch die abschraubbare Funkenstrecke oberhalb des Marxgenerators postiert. Gerätefüße sind auch dazugekommen in der Hoffnung, dass ich dann den ganzen Aufbau auf den Boden stellen kann.

Den nächsten Durchlauf mit high-speed-video (dann kann ich auch beantworten, ob man bei 1/1000 sek Auflösung die serielle Zündung der Funkenstrecken filmen kann) gibt es aber vermutlich erst am Wochenende, denn mein jüngster Sohn möchte dabei sein und ich habe im Moment nur noch 2 Stück IRFP460. Ich werde aber dem Zerhacker-Mosfet eine MUR460 Freilaufdiode und 2 antiparallele 12V-Zenerdioden spendieren, damit es mir nicht noch weitere Mosfets killt um beim Forumsthema zu bleiben.

Bei den zerschossenen Mosfets war die Strecke Gate-Source niederohmig...
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Paul
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#24 Beitrag von Paul »

Moin stoppi, schaut gut aus! :awesome:
stoppi hat geschrieben:
Do 11. Jun 2020, 16:23
Bei den zerschossenen Mosfets war die Strecke Gate-Source niederohmig...
Okay, dann scheinen dort wohl mal mehr als ±20 V angelegen zu haben. Mit den Zenerdioden sollte das Problem dann ja beseitigt sein. Trotzdem würde ich mir das Gatesignal im Betrieb nochmal am Scope ansehen, um sich zu versichern! :)

Beste Grüße
Paul!
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Phoenix6478
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#25 Beitrag von Phoenix6478 »

Da muss ein richtiger Gatedriver her, dass der IRFP460 bei 50 Ohm Gatewiderstand und 12V Gatespannung aus einem 555 stirbt überrascht micht nicht. Der 555 selber hat ca. 17 Ohm Ausgangswiderstand, dann enstpricht das sogar einem 67 Ohm Gatewiderstand. Der Fet brutzelt bei so einer schlechten Ansteuerung in der linearen Region durch. Am besten nimmst du einen UCC27423 Gatetreiber den du mit 15V versorgst und einen Gatewiderstand der passend ist, z.b. 5.1Ohm.

Der 460 hat auch 21nF Gatekapazität, die 4nF die im DS bei Ciss stehen beziehen sich auf die D-S und G-D Kapazität, aber die G-S Kapazität ist nicht mit einberechnet. Wenn man die gesamte Gatekapazität die man laden muss wissen will, muss man bei der total gate charge Qg schauen und dann mit C=Q/U die Kapazität ausrechnen. So kommt man beim 460 auf 21nF.

Grüße
Phoenix

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kilovolt
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#26 Beitrag von kilovolt »

stoppi, ich würde den Marx auf keinen Fall an der Steckdose erden! Damit kannst Du Dir empfindliche Haushaltsgeräte himmeln. Mit Kaskaden geht das, mit Marx-Generatoren hat man jedoch viel zu hohe Pulsleistungen. Ausserdem ist Deine Erdung so hochohmig, dass sie so gar nicht mehr viel bringt. Dass die Ansteuerung kaputt geht, könnte übrigens auch darauf zurückzuführen sein. Eines ist zumindest sicher: Der Fusspunkt Deines Marx bleibt bestimmt nicht auf Nullpotential während den Entladungen, sondern wird aufgrund der Induktivität und des Widerstandes zur Erde hin hochgehoben, was dann dazu führen kann, dass die Ansteuerelektronik Überspannungspitzen sieht. Ich habe mir auf diese Weise bereits mit einem sehr kleinen Marx ein Labornetzgerät gekillt, als ich diese ganzen Zusammenhänge noch nicht so ganz überblickte.

Hast Du keinen Heizkörper, an dem Du den Marx erden kannst?

Beste Grüsse
kilovolt
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#27 Beitrag von stoppi »

@Phoenix6478: Vielen Dank für deine Hinweise. Wenn der Mosfet aber wie du schreibst viel zu lange im linearen Bereich herumirrt und dann wegen der zu großen Verlustleistung stirbt, dann müsste doch auch seine Temperatur deutlich steigen. Der Kühlkörper des IRFP460 wird aber zumindest einmal nicht heiß. Ich könnte es auch mit der "ultra low gate charge" Variante (IRFP460LC) probieren. Müsste aber durch zu langen Betrieb im linearen Bereich nicht die Source-Drain-Strecke zerstört werden? Komisch ist nur, dass ich den Zerhacker ja schon bei einem anderen Experiment eingesetzt habe und dort noch mit 220 Ohm Gate-Widerstand und 7809 für den NE555. Da hatte ich aber fairerweise auch 11 statt der nun 7 Primärwicklungen. Ich glaube daher eher an eine Überspannung am Gate...

@kilovolt: Vielen Dank auch für deine Hinweise. Heizkörper hätte ich sogar in der Küche. Mein 30V/30A Netzgerät möchte ich mir unter gar keinen Umständen himmeln. Dann werde ich den Marx mittels Schlauchklemme am Heizkörper und den Zerhacker an der Steckdose erden ;)
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#28 Beitrag von stoppi »

Gestern gab es den ersten richtigen Testlauf mit meinem Sohn. Hat soweit alles funktioniert. Nur gegen Ende der Versuchsreihe gab es scheinbar Überschläge vom Generator zum Küchenboden und die Hauptfunkenstrecke zündete nicht mehr richtig. Deshalb werde ich den Generator noch einmal stärker gegen den Boden isolieren und höher postieren. Die Hauptfunkenstrecke war auf 18 cm eingestellt. Die werde ich auch noch um 1-2 cm wieder reduzieren, damit sie zuverlässig immer zündet und sich der Funken keine anderen Ausweg suchen muss.

Habe die Entladungen auch mit 420 fps bzw. 1000 fps gefilmt. Das Nacheinanderzünden der Funkenstrecken konnte dabei nicht beobachtet/gefilmt werden. Dies geschieht also innerhalb einer einzigen 1/1000 Sekunde. Die Hauptentladung dauert dann auch nicht (viel) länger, da sie bei 1000 fps auch nur auf auf jeweils einem Bild zu sehen ist. In den unteren 1000 fps-Sequenzen sieht man auch die Überschläge nach unten zum Boden im Bereich des linken Sockels (Teeverpackung). Im obersten 30 fps Videobild sieht man im Bereich des rechten Sockels auch ungewollte Entladungen. :aufsmaul:

Der IRFP460-Zerhacker hat dieses mal auch durchgehalten. Den Marxgenerator hatte ich am Heizkörper geerdet, den Zerhacker an einer Steckdose.
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Re: stoppi's mittelgroßer Marx-Generator

#29 Beitrag von Bastl_r »

Auch wenn Du mit dem Ergebnis der Kaskade vielleicht nicht ganz zufrieden bist.
Meinen Neid hast Du dir verdient! :mosh:

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Re: stoppi's mittelgroßer 150kV Marx-Generator

#30 Beitrag von Paul »

@bastl_r: Du meinst wohl Marx und nicht Kaskade. :hihi:

@stoppi: Super Ergebnisse für den ersten Testlauf!! :awesome:
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