DAS ZVS TUTORIAL

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OZONISATOR
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DAS ZVS TUTORIAL

#1 Beitrag von OZONISATOR »

Die ZVS ist ein Hochleistungs-Zeilentransformator Treiber.
Sie wurde entwickelt von Vladimiro Mazilli .

ZVS steht für Zero Voltage Swichting , das bedeutet die MOS-Fets schalten genau dann , wenn die Spannung die an ihnen anliegt 0 Volt beträgt .Das hat den Vorteil das die MOS-Fets weniger Abwärme produzieren, und sehr viel Leistung übertragen werden kann (einige haben es geschafft mehr als 1 Kilowatt in einen Zeilentrafo zu „pumpen“, jedoch ist dieser der hohen Leistung nicht gewachsen und wird heiß/ schmilzt und wird zerstört)

Die Betriebsspannung ist minimal 10V und maximal 40V, sonst werden die MOS-Fets durch Überspannung zerstört.
Wenn kein ausreichend starker Netztransformator vorhanden ist, können auch Bleiakkumulatoren als Spannungsquelle dienen.
Generell ist deshalb auch auf eine Starke Verkabelung und kurze Leitungswege zu achten.

Nun kommen wir zu dem Schaltplan:
ZVS.JPG
ZVS.JPG (36.41 KiB) 7504 mal betrachtet
Die Schaltung besteht aus:
- 2 IRFP250 MOS-Fets
- 1 Hochleistungs-Impulskondensator
- 1 Drossel
- 2 12V Zener-Dioden
- 2 10Kiloohm 1/4W Kohleschicht-Widerständen
- 2 470Ohm 2Watt Metalloxidschicht-Widerständen
- 2 Ultraschnellen Dioden




Nun gehen wir etwas konkreter auf die Bauteile und deren Bestellnummer bei Reichelt Elektronik ein



Die MOS-Fets:
Die Artikelnummer bei Reichelt ist folgende: IRFP250
Damit es zu keinen Verwechslungen kommt, folgt hier das Anschlusschema eines MOS-Fets
Und so ist die Pinbelegung auf dem MOS-Fet
mosfet pinning.JPG
mosfet pinning.JPG (7.42 KiB) 7483 mal betrachtet
Die MOS-Fets sollten zwecks Wärmeentwicklung isoliert voneinander auf einen Kühlkörper geschraubt werden.
Außerdem ist es ratsam gleich mehrere MOS-Fets zu bestellen, denn wenn mal einer kaputt gehen sollte hat man Ersatz parat (und kann weiter Lichtbögen produzieren).
natürlich kannm man auch andere mosfets verwenden, es ist aber ratsam irfp250 zu kaufen ,denn andere mosfets besitzen unterschiedliche gatekapazitäten und spannungsbelastbarkeiten , diese schaltung funktioniert meiner meinúng nach am besten mit den vorgesehen irfp250


Der Kondensator
Der Kondensator in einer ZVS ist ein sehr belastetes Bauteil, er wird mehrere tausend Mal in der Sekunde umgeladen.
Deshalb ist es ratsam so genannte Impulskondensatoren zu benutzen. Diese sind speziell für solche Aufgaben entwickelt worden. Der Vorteil ist eine viel geringere Erwärmung.
Durch die Primärspule kommt es zu einer Spannungserhöhung, und deshalb muss man Kondensatoren mit entsprechender Spannungsfestigkeit benutzen.
Empfehlenswert sind Kondensatoren der Firma Wima, diese sind sehr robust und erwärmen sich im Betrieb kaum.
Die Artikelnummer bei Reichelt für solch einen Kondensator ist folgende: MKP-10-630 1,0µ



Die Drossel
Die Drossel ist ein relativ unkritisches Bauteil.
Man kann sie leicht selbst anfertigen. Ausgangsmaterial für einen Kern ist ein PC-Netzteil.
Dazu muss man das Gehäuse öffnen und die darin befindliche Platine entfernen.
Nun hat man so etwas vor sich liegen

Von begehren ist das mit dem Pfeil markierte Bauteil, eine Drossel.
Hier noch einmal in der Nahaufnahme
pc-netzteil.JPG
pc-netzteil.JPG (23.46 KiB) 7484 mal betrachtet
Nun muss man die Drossel entlöten und den Lackdraht entfernen.
Dann muss man eine eigene Wicklung anfertigen. Der Draht sollte relativ dick sein, ich habe dazu mehrere Kupferlackdrähte miteinander verdrillt. Man kann aber auch Installationsdraht aus dem Baumarkt nehmen.
Man wickelt den Draht etwa 15-30 Mal um den Kern. Die genaue Windungsanzahl ist nicht kritisch.

Die Zener Dioden
Diese sollten Hochleistungstypen sein, am besten 1,3Watt Typen.
Hier die Reichelt Artikelnummer: ZD 12
Von diesen kann man ruhig etwas mehr als 2 bestellen, denn manchmal kann es passieren das eine solche Diode ausfällt.


Die Widerstände
Zu denen gibt es nicht besonders viel zu sagen, nur dass die 470 Ohm Widerstände mit 2 Watt belastbar sein sollten.
Hier die Artikelnummern: 10Kiloohm Widerstand : 1/4W 10K
470Ohm Widerstand : 2W METALL 470


Die Ultraschnellen Dioden
Ich empfehle den Einsatz von UF5408 Dioden
Sie haben folgende Reichelt Artikelnummer: UF 5408


Nun kommen wir noch zur Primärspule

Diese muss um den Zeilentrafokern gewickelt werden.
Ich wickele erst 10 Windungen um den Kern, dann nehme ich ein Cuttermesser und schnitze die Isolierung des Kabels weg, um dort einen Draht für die Mittelanzapfung anzulöten.
Hier ein Bild
Zuletzt geändert von OZONISATOR am Mo 28. Apr 2008, 15:15, insgesamt 3-mal geändert.

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Re: DAS TVS TUTORIAL

#2 Beitrag von OZONISATOR »

primärspule.jpg
primärspule.jpg (15.1 KiB) 8116 mal betrachtet
(nicht wundern warum die linke Spule eine Windung mehr hat, ich musste nämlich wegen dem Foto die Windungen verschieben)




Dann bleibt mir Nichtsmehr übrig als Happy Arcing zu wünschen!

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Re: DAS ZVS TUTORIAL

#3 Beitrag von OZONISATOR »

der ZVS-Induktionserhitzer


Mit der ZVS kann man nicht nur Zeilentrafos "befeuern", man kann auch einen sogenannten Induktionserhitzer (kurz IH , steht für Induction Heater) bauen.
Damit ist man in der Lage durch Wirbelströme zb. Nägel zu erhitzen
Er besteht aus einer Luftspule aus möglichst dickem Draht (und am besten noch zusätzlichen Kondensatoren).Sie wird an Stelle des Zeilentrafos angeschlossen.
Das Opfer wird in der Spule plaziert (es darf nicht die Windungen berühren, es wird sozusagen anstelle des Zeilentrafokerns plaziert)
Nun muss man aber auf FKP1 Kondensatoren ausweichen, denn hier fließen wirklich gewaltige Ströme. Deshalb habe ich auch den Kondensator direkt an die Spule gelötet, man muss nämlich die Kabelwege so kurz wie möglich halten.
Jedoch war mein Draht viel zu dünn, er hat sich sehr stark erhitzt und hat sich dementsprechend verfärbt
anbei noch ein Bild der sogenannten Workcoil
inductionhetaercoil.jpg
inductionhetaercoil.jpg (21.65 KiB) 8160 mal betrachtet
Das bild der ZVS hab ich dem HV-Wiki von 4HV.org übernommen , das bild mit dem mosfet ist n zusammengeschnibbeltes bild aus nem datasheet, und den rest hab ich selber geschossen

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Re: DAS ZVS TUTORIAL

#4 Beitrag von OZONISATOR »

UPDATE
viele haben probleme mit der ZVS , sie schreiben mich an und sagen mir das sie nicht funktioniert.und weil sich ein besonderer fehler immerwieder häuft gibt es hier nun ein kleines update

so muss die Primärspule aussehen:
zeilentrafo wicklung.jpg
zeilentrafo wicklung.jpg (12.27 KiB) 7479 mal betrachtet
Der größte Fehler der gemacht wird ist , dass der Wickelsinn nicht beachtet wird !
Dieser muss immer gleich bleiben!
An dem Foto kann man es noch einmal besser erkennen

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Re: DAS ZVS TUTORIAL

#5 Beitrag von OZONISATOR »

Kondensatoren Laden mit der ZVS
Die ZVS eignet sich auch zum laden von Kondensatoren !
Ich habe mir dazu einen Transormator selbst gewickelt. Er besteht aus mehreren Lagenvon 0,5mm starken Kupferlackdraht.
Die Anzahl der Lagen bestimmt dann nachher auch die maximale Ladespannung.
Am besten tastet man sich so heran:
man wickelt eine Lage, und misst die Ausgangsspannung (per UF5408 Diode gleichrichten und auf einen Kondensator geben)
Nun kann man die Anzahl der Lagen leicht berechnen !
Vorher muss man die hochfrequente Wechselspannung noch mit einer UF5408 Diode gleichrichten (der Strich der Diode zeigt zum positiven Anschluss des Kondensators )

so sieht das ganze bei mir aus
ZVS kondensatorladen.jpg
ZVS kondensatorladen.jpg (65.51 KiB) 6616 mal betrachtet

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Re: DAS ZVS TUTORIAL

#6 Beitrag von OZONISATOR »

Betreiben von vergossenen Transformatoren
Bei Pollin gab/gibt es ggf noch recht günstig Zeilentransformatoren ohne Dioden oder Kondensatoren.
Diese Transformatoren erzeugen sehr interesseante Effekte, zb enstehen sehr interessante Koronaeffekte.
Außerdem kann man mit ihnen sehr gut Kirlianfotographien ersetllen.
Leider steht man vor folgendem Problem: Der Kern des Zeilentransformators ist vergossen
AC zeilentrafo.jpg
AC zeilentrafo.jpg (53.27 KiB) 6594 mal betrachtet
deshalb kann man hier schlecht eine neue Primärwicklung anbringen.
Es steht nur die originale Primärwicklung zur Verfügung.
Die Lösung des Problems ist so simpel wie genial: man schließt den Ausgang des Ferrittrafos von dem Kondensatorlader an die Primärspule an !
Das kann auch nützlich sein , wenn man gleichzeitig Hochspannung braucht , und etwas was einen Kondensator lädt!
Zb. bei Blitzlampen , ND:YAG Lasern oder getriggerten Funkenstrecken
Man kann nämlich auch einen normalen Zeilentrafo auf diese Art und Weise betreiben

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