Vorstellung meines HV-Netzteils

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Paul
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Vorstellung meines HV-Netzteils

#1 Beitrag von Paul »

Moin allerseits!

Ich wollte euch an dieser Stelle mal mein selbstgebautes Hochspannungs-Netzteil vorstellen. :)
20200531_120106.jpg

Bei diesem Projekt war es mir wichtig, eine "floatende" HV zu erzeugen, d.h. der HV-Trafo sollte nicht einseitig geerdet sein, sodass ich wahlweise entweder +30 kV oder -30 kV gegen Masse zur Verfügung habe.
Ich hätte auch einen normalen DST ordentlich vergießen können, doch die Benutzung eines AC-Zeilentrafos schien mir hier die sauberere Lösung zu sein.

Der prinzipielle Aufbau ist relativ simpel und dürfte auch die wenigsten von euch hier umhauen: Ein AC-Zeilentrafo speist eine Greinacher-Schaltung (Spannungsverdoppler mit Glättung).

Doch das symmetrische Hochspannungsvoltmeter und dessen Dimensionierung könnte für den einen oder anderen hier durchaus interessant sein! :)

Hier der Schaltplan des gesamten zweistufigen, symmetrischen Spannungsteilers:
HV-Netzteil-Voltmeter-Diagramm-Spannungsteiler.png

Und hier der Schaltplan des nachgeschalteten, hochohmigen Verstärkers, der das Voltmeter treibt:
HV-Netzteil-Voltmeter-OpAmps.png

Aufgebaut sieht das ganze mit den fetten 10 Gigaohm- und 10 Megaohm-Widerständen dann so aus:
20200520_174808.jpg
20200520_175109.jpg

Insgesamt kommt das Netzteil auf ca. 30 kV DC, was für ein paar elektrostatische Experimente durchaus ausreichend ist.

(Es hätten gerne auch 40 kV sein können, aber ich will mich nicht beschweren -- der Trafo ist ja für 15 kV AC ausgelegt und die verdopple ich halt. Passt schon! ;) Für eine weitere Verdopplerstufe (mit den von mir verwendeten Komponenten) war im Gehäuse auch einfach kein Platz mehr.)
EDIT: Natürlich könnte ich einfach mal zwei Primärwindungen wegnehmen, um die Spannung noch zu erhöhen. Ich glaube das mache ich mal. :mrgreen:

Das Projekt habe ich auch auf meiner neuen Website veröffentlicht, dort gibt es für Interessierte noch ein paar mehr Fotos und Infos zum Gerät:
https://paulwilhelm.de/hv-netzteil/
Dort gibt es auch ein kurzes Video von den ersten Tests.
Normalerweise hätte ich schon ein paar Experimente damit durchgeführt, aber wie hier zu lesen ist, ist mir leider der Netzfilter abgeraucht. :rage: ;) (Glücklicherweise hat der Rest des Gerätes überlebt.)
Warte gerade noch auf einen neuen Netzfilter von Ebay, dann gehts weiter!

Ich bin auf eure Kommentare gespannt und wünsche euch erstmal noch nen schönen Restfeiertag! :hehe:

Beste Grüße
- Paul
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stoppi
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Re: Vorstellung meines HV-Netzteils

#2 Beitrag von stoppi »

Schönes Projekt/Netzteil...

Die Spannungsmessung bei meinem Röntgennetzteil habe ich einfach mit einem 1 GOhm Vorwiderstand und einem 100 µA-Amperemeter umgesetzt, deckt den Spannungsbereich 0-100kV ab... ;)
Dateianhänge
Röntgengerät_07.jpg
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Röntgengerät_57.JPG

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Paul
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Re: Vorstellung meines HV-Netzteils

#3 Beitrag von Paul »

Moin stoppi,
stoppi hat geschrieben:
Mo 1. Jun 2020, 17:13
Schönes Projekt/Netzteil...
dankeschön! :mrgreen:
stoppi hat geschrieben:
Mo 1. Jun 2020, 17:13
Die Spannungsmessung bei meinem Röntgennetzteil habe ich einfach mit einem 1 GOhm Vorwiderstand und einem 100 µA-Amperemeter umgesetzt, deckt den Spannungsbereich 0-100kV ab... ;)
Ja, für ein einseitig massebezogenes Netzteil ist das auf jeden Fall auch die simpelste und vorallem genaueste Lösung! :)
Aber wenn beide HV-Ausgänge wie bei mir "floatend" sind, müsste man das schon symmetrisch machen, also z.B. 2x 1/2 Gigaohm an jeden Pol des Amperemeters.
Aber auch dann wäre das Amperemeter nicht definiert Massebezogen und würde (ggf. lastabhängig) auf irgendeinem Potential herumeiern.

Daher habe ich mich für die etwas kompliziertere Variante entschieden! :mrgreen: Immerhin ist da auch der Querstrom geringer, was aber ehrlich gesagt in diesem Fall auch völlig egal ist. :D

EDIT: Stoppi, welche Funktion hat denn der 2M2-Widerstand bei dir? Verfälscht der nicht die Spannungsmessung? Der sollte wohl eher in Reihe zur Röntgenröhre?

Viele Grüße
Paul!
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kilovolt
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Re: Vorstellung meines HV-Netzteils

#4 Beitrag von kilovolt »

Wow, das Netzteil sieht echt professionell aus, Paul, wie direkt ab Industrie :awesome: Wenn man es nicht besser wüsste, würde man nicht unbedingt denken, dass das Gerät von Hand gefertigt wurde. Das, was meinen Projekten immer fehlt, ist ein solch schönes Gehäuse. Hast Du die Skala des HV-Meters selber gedruckt oder hattest Du bereits ein "richtiges" Meter zur Hand? Auch die Anschlüsse sind professionell. Woher hast Du die?

EDIT: Wow, auch die Doku auf Deiner Page ist echt vorbildlich! :headbang:

Wofür wirst du das Netzgerät verwenden?

Beste Grüsse
kilovolt
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Paul
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Re: Vorstellung meines HV-Netzteils

#5 Beitrag von Paul »

Hey kilovolt,

danke für die Blumen! :hihi:

Das “k“ habe ich tatsächlich einfach nur mit einem Etikettendrucker ausgedruckt, ausgeschnitten und vorsichtig auf die originale Skala aufgedruckt! :mrgreen:

Die HV-Verbinder habe ich hier aus dem Forum, ich müsste mal in meine alten PNs gucken! :tropfen: :hihi:
Hier gibt's nochmal detaillierte Fotos der Verbinder: https://paulwilhelm.de/hv-netzteil/#HV-Verbinder
(Ich hätte gerne mehr davon, falls jemand eine Bezugsquelle kennt! :D)

EDIT:
kilovolt hat geschrieben:
Mo 1. Jun 2020, 20:01
EDIT: Wow, auch die Doku auf Deiner Page ist echt vorbildlich! :headbang:

Wofür wirst du das Netzgerät verwenden?
Danke, ich geb mir Mühe! :hehe:

Ich dachte da erstmal so an Ionisations- und vllt. auch Kirlianfotografie-Geschichten (einfach weils nett aussieht).
Aber auch ein paar eher unkonventionelle Experimente. :hihi: Ich werde euch auf dem Laufenden halten! :mrgreen:

Viele Grüße
Paul!
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Norbi
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Re: Vorstellung meines HV-Netzteils

#6 Beitrag von Norbi »

Viel zu unfrickelig das Netzteil....schaut ja aus wie gekauft ;) Wirklich saubere Arbeit.

Hochspannungsquellen mit einigermaßen vernünftiger Spannungsüberwachung hat man ja hier nicht so oft.

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