Schlechte Gleichrichter

Für Basteleien, Messgeräte und physikalische Experimente.

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Matse
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Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Matse »

Hallo Jungs,

das ist nicht das erste Mal, dass mir so ein Ding verreckt. Obwohl die Daten 1000V/50A sind, scheinen die kleinen Bausteine sehr empfindlich zu sein.
Ich habe mir nun aus den Dioden 1n4007 eine Gleichrichterbrücke zusammengelötet, 6 Dioden parallel (6 A). Interessant ist, dass die Diodenbrücke mehr Gleichspannung im Ausgang bringt als die Bausteine.
Bei den Bausteinen war die Gleichspannung etwa gleich wie die Wechsel-Eingangsspannung. Etwa 400 V. Bei der Brücke kommt sogar eine Gleichspannung von 500 Volt raus.
Die Dioden erwärmen sich nicht, der Baustein auch nicht. Bei Impuls an den Induktor entsteht ein Stromstoß von ca. 2 A, obwohl der Eingangsstromkreis zwischen Gleichrichter und Induktor nicht geschlossen ist!
Bei beiden Drähten zwischen Kondensator und Gleichrichter, plus und minus.

Warum hält ein 1000V/50A-Gleichrichterbaustein das nicht aus und geht nach ein paar Intervallen kaputt? Und wieso steigert sich die Gleichspannung bei den Dioden und beim Gleichrichterbaustein nicht?
Kann mir das jemand erklären? :? :? :?

Hier sind die Fotos:
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Schaltplan.jpg
HV Diodenbrücke.jpg
Anlage.jpg
1000V50A.jpg
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axonf
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Abend, hallo grüß dich Matze auch deine Kleinprojekte sind eine Augenweide :awesome:. Die gleichgerichte Wechselspannung ist immer etwas höher als der eigentliche Effektivwert, die Anplitude ist ja auch etwas höher, und die Elkos füllen normalerweise schön den Rest auf. Dioden sollte man eher nicht ohne symetrie Widerstände parallel legen, bei großen Plattengleichrichtern haste da extra Bleche dazwischen. Bei diesen KBC Brücken musste mal ins Datenblatt schauen was so das Spannungs Strom Diagramm sagt, biste über der max Verlustleistung ist Ende im Gelände. Ich denke mal, ist auch schwierig so ein Impulsstrom zu messen, geht wohl mit einem normalen Ampermeter nicht, da brauchts vielleicht eines mit Einschaltstrommessung. Aus Erfahrung weiß ich so ein Einschaltstrom Trafo seitig kann schon mal das 5 bis 8 Fache des Nennstromes betragen, das ist schon manche Diode, Mosfet in die ewigen Jagdgründe gegangen. Ich hoffe das war nicht allzuviel Kokolores, viele Grüße von axonf.
Zuletzt geändert von axonf am Do 2. Dez 2021, 19:05, insgesamt 1-mal geändert.
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Multi-kv
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Multi-kv »

Diese GLR-Bausteine hatte ich auch mal im Einsatz, aber mehr für Niederspannung (um 30 V) und hohe Ströme um 40-50 A. Habe davon auch mind. 2-3 geschrottet, weil die den Strom einfach nicht aushalten trotz großen Kühlkörpers. Bis ca. 35 A Dauerlast haben sie geschafft. Vielleicht konnte ich die Hitze an den Dioden selbst nicht schnell genug abführen.
Verstehe nicht ganz, wo bei dir der Stromstoß fließt, wenn da kein Stromkreis geschlossen ist? Meinst Du zwischen Induktor und Kondensator? Hat der GLR ja eigentlich auch nichts mit zu tun?
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Bastl_r
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Bastl_r »

Bist Du Sicher, dass der Wechselschalter Ab- und Zugang immer korrekt getrennt hält und nicht mal ein Funke stehen bleibt?
Bei meiner Capbank hat Aufschwingen im Entladekreis dazu geführt, dass es während der Entladung der Caps den fest angeschlossenen Gleichrichter zerstört hat.

In einem anderen Fall hatte es mal einen frischen 50A Gleichrichterwürfel aus China nach kurzer Zeit in meinem Schweißinverter ohne vorwarnung zerstört. Ein alter Gebrauchter Semikron tut seitdem klaglos an selber Stelle.
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Thunderbolt
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Thunderbolt »

Bastl_r hat geschrieben: Do 2. Dez 2021, 20:07 Bist Du Sicher, dass der Wechselschalter Ab- und Zugang immer korrekt getrennt hält und nicht mal ein Funke stehen bleibt?
Da würde ja ein Dioden-String in Serie abhilfe schafen, falls du darauf hinauswillst, dass die negative spannung aus dem kondensator / induktor schwingkreis den gleichrichter killt

axonf
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von axonf »

Hallo und ne gute Nacht, obiges von mir war wohl ganz großer Quatsch, deshalb haste ja bei ner Cap Bank die Antiparallele Diode und du trennst vor dem entladen die Ladeschaltung von den Kondensatoren. Guts nächtle axonf.
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Bastl_r
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Bastl_r »

Thunderbolt hat geschrieben: Do 2. Dez 2021, 20:20
Bastl_r hat geschrieben: Do 2. Dez 2021, 20:07 Bist Du Sicher, dass der Wechselschalter Ab- und Zugang immer korrekt getrennt hält und nicht mal ein Funke stehen bleibt?
Da würde ja ein Dioden-String in Serie abhilfe schafen, falls du darauf hinauswillst, dass die negative spannung aus dem kondensator / induktor schwingkreis den gleichrichter killt
Ein String, damit die Spannungsfestigkeit steigt?
Hatte bei mir nicht geholfen. Selbst ein aus je vier in Serie geschaltete 1000V Dioden Gleichrichter ist beim ersten Entladen erfolgreich in den Siliziumhimmel befördert worden! :wotan:

bastl_r

axonf
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Abend, mal die Frage in die Runde, wäre es auch möglich anstelle des Hammerschalters nen Schaltungshalbleiter zu verwenden, zum Beispiel nen Triac Pulser. Wäre halt nicht mehr so ästhetisch, und nicht mehr ganz am Original. Viele Grüße von axonf.
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Matse
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Matse »

Hallo Jungs,

entschuldigt bitte, dass ich mich erst jetzt melde. Hatte viel um die Ohren. Die Lademaschine erzeugt nur wenige Milliampere, ist ja nur ein 0,2 mm Kupferlackdraht. Der Strom und die Spannung steigen langsam an, weil ich ja nicht sofort schnell kurble, sondern das Antriebsrad langsam drehe. Dann wenn ich merke (durch die nachlassende Kraft des Widerstands, die der leere Kondensator am Anfang bietet) drehe ich schneller. Die Spannung liegt dann bei 450 Volt, aber die Stromstärke ist ein Witz! Der Schalter ist so gebaut, dass die positive Zuleitung von dem Gleichrichter vom Laden getrennt wird und der Kondensator dann mit dem Pluspol den Induktor befeuert. Die Minusleitung vom Gleichrichter zum Kondensator und zum Induktor ist ständig in Verbindung. Scheinbar, so erkläre ich mir das, geht durch die Impulsentladung von der Primärspule des Induktors und dem Kondensatorminusanschluss ein Rückstromstoß über eine Leitung, wenn das möglich ist. Der Strom wächst aber niemals mehr als 2 A an, was ich gemessen habe. Der "Würfelgleichrichter" hat ja eine Spannungsfestigkeit von 1000 V und verträgt 50 A. Daher verstehe ich das nicht. Ich denke, dass die Würfel so schlecht verarbeitet sind, dass die Gleichrichterelemente im Vergussbett vielleicht sogar zu nahe am Metallgehäuse liegen, das vielleicht sogar berühren, was dann praktisch ein Material- oder Produktfehler ist. Die Dioden, die ich zusammengelötet haben, geben mehr Spannung ab als so ein Würfel, was eigentlich nicht sein kann! Vielleicht ist der Verlust schon ein Zeichen dafür, dass der Strom im Würfel ans Gehäuse kommt und einen Kurzschluss bildet. Anders kann ich mir das nicht erklären.

Das mit den Widerständen, die man mit den Dioden parallel schaltet kenne ich eigentlich nur bei Serienschaltung, damit die Diodenkette gleichmäßig versorgt wird. Wenn mans noch besser machen will, schaltet man zusätzlich noch kleine Kondensatoren mit dazu. Aber schaltet man die Dioden parallel, teilen sie automatisch den Strom, es sei denn, es sind defekte Dioden dabei. Der Widerstand oder die Widerstände dazu noch parallel, würden da keinen Einfluss nehmen.
6A mit sechs Dioden parallel, also mit 24 Stück in der Brückenschaltung packen das locker wie es aussieht. Und sie kosten nur ein paar Cent, während die scheiß Bausteine schweineteuer sind. Ist halt ein bisschen Fummelei.

Derzeit habe ich wieder einen neuen Versuch oder ein Experiment, je nach dem wie man es sieht. Ich sammle gerade Eisen-Feinstaub aus der Schlosserei und will mir daraus einen Eisenkern gießen. Das ist so wie schlechtes Ferrit :D . Aber ich denke, dass das geht. Der wird dann noch gesiebt. Da nehme ich dann so ein Küchensieb. Ich werde dann über alles berichten und wieder Fotos schicken.
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Matse »

Ach ja, die Fotos wollte ich noch zeigen:

Gruß, Matse ;)
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Thunderbolt
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Thunderbolt »

Matse hat geschrieben: Mi 8. Dez 2021, 21:54 Das mit den Widerständen, die man mit den Dioden parallel schaltet kenne ich eigentlich nur bei Serienschaltung, damit die Diodenkette gleichmäßig versorgt wird. Wenn mans noch besser machen will, schaltet man zusätzlich noch kleine Kondensatoren mit dazu. Aber schaltet man die Dioden parallel, teilen sie automatisch den Strom, es sei denn, es sind defekte Dioden dabei. Der Widerstand oder die Widerstände dazu noch parallel, würden da keinen Einfluss nehmen.
6A mit sechs Dioden parallel, also mit 24 Stück in der Brückenschaltung packen das locker wie es aussieht. Und sie kosten nur ein paar Cent, während die scheiß Bausteine schweineteuer sind. Ist halt ein bisschen Fummelei.
Das mit der stromaufteilung bei der parallelschaltung stimmt so nicht ganz, der flusspannung nimmt mit der temperatur ab, d.h. die diode, die am heißesten wird, bekommt mehr strom ab, und wird noch heißer.
Aber ich denke in deiner anwendung ist das nicht relevant, weil der strom so gering ist, dass das kein faktor sein sollte.
Meine vermutung wäre, dass der Gleichrichterwürfel durch 'ne spannungssspitze gestorben ist, kann auch gut sein, dass die "1000V" schlangenöl sind, und das ding vllt. nur 200V oder 400V abkann
Matse hat geschrieben: Mi 8. Dez 2021, 21:54 Derzeit habe ich wieder einen neuen Versuch oder ein Experiment, je nach dem wie man es sieht. Ich sammle gerade Eisen-Feinstaub aus der Schlosserei und will mir daraus einen Eisenkern gießen. Das ist so wie schlechtes Ferrit :D . Aber ich denke, dass das geht. Der wird dann noch gesiebt. Da nehme ich dann so ein Küchensieb. Ich werde dann über alles berichten und wieder Fotos schicken.
Dazu hatte Norbi (?) hier im forum glaube ich mal was gepostet, das war aber glaube ich mit zerkleinertem ferrit. klingt auf jeden fall spannend :)
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Matse »

Ich habe noch ein Projekt zu bieten. Vor zwei Jahren habe ich ja mal einen Widerstand gebaut, den man mit starken Trafos in Serie schalten kann, auch wegen des Einschaltstroms.
Gestern habe ich meinen zweiten Widerstand fertig gebaut, der noch etwas mehr an OHM bringt. Er hat im erwärmten Zustand 30 OHM und besteht aus 2,5 mm Zaundraht mit grüner Kunststoffbeschichtung.
Elf Kontakte werden von einem Schalter berührt, den man drehen kann. Die Drahtenden habe ich dann herausgeleitet und mit Edelstahlschrauben verklemmt, deren Schraubenköpfe gleichzeitig die Kontakte unter dem Schalter sind.
Interessant ist, dass ich den Widerstand mit 230 Volt betrieben habe, also um den Draht zu erwärmen und um zu sehen, wie sich der OHM-Wert verändert. Dabei habe ich aber auch festgestellt, dass man die Wicklung wie einen Spartrafo verwenden kann und Spannungen von den Kontakten abnehmen kann. Und das ohne Eisenkern. Aber nur innerhalb des Hauptanschlusses. Bei Belastung durch 230 V stiegt die Stromstärke erst auf 7 A, sank dann aber auf 5 A runter, weil der Widerstand durch die Erwärmung anstieg.
Für den Betrieb von 400V/230V habe ich ja einen Spartrafo mit Drähten von 22 und 32 Quadratmillimeter Flachkupfer, also ein Monster :D . Der geht aber sogar bei einer 16 A Sicherung, wenn er langsam angesteuert wird. Dafür habe ich das Teil gebaut.

Gruß, Matse ;)
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Bastl_r
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Bastl_r »

Hey!
Du hast den Spannungsteiler neu erfunden! :headbang:

Nein im Ernst. Die Spannungen im unbelasteten Spannungsteiler, im einfachsten Fall zwei Widerstände hintereinandergeschaltet, teilt sich die außen angelegte Spannung in Abhängigkeit der einzelnen Widerstände auf. Du hast hier eben mehrere Widerstände in Serie.

Bei Anlegen einer Wechselspannung kommt bei den vielen Windungen dann auch noch der induktive Anteil hinzu...
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Matse »

Ganz genau. Aber Widerstände mit garantiert ordentlichem Strom, oder nicht? Natürlich nicht mehr als die Spannungsquelle an Strom bietet :D .
Nein, erfunden ist da sicher nichts. War einfach nur der praktische Effekt einer Entdeckung, die mir so nicht im Bewusstsein verankert war :D .

Gruß, Matse
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Re: Schlechte Gleichrichter

Beitrag von Bastl_r »

Für längeren Betrieb mit hohen Strömen wirst Du die grünen Wicklungen aber in Öl ertränken müssen um etwas mehr Wärme weg zu bekommen.
Ich fürchte aber, dass die Pakete von innen heraus heiß werden und zumindestens unter Öl zusammenbacken während Du außen noch nichts vom Gau im inneren ahnst... ;)

bastl_r
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