Spannungswandler
Beitrag vom 17.12.2019
| ACHTUNG! Gefährlich hohe Spannungen! |
Für Experimente mit Elektronenröhren benötigt man meist eine recht hohe Anodenspannung.
In meiner Bastelkiste liegen nämlich noch "Unmengen" von Röhren... 
Also recherchierte ich, wie man aus 12 Volt eine Anodenspannung von ca. 200 Volt erzeugen kann:
http://www.mcamafia.de/tubes/rmv/rmv_page.htm (1)
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/Roehren/wandler.html (2)
Die Wahl fiel dann auf diese Schaltung:
http://www.stefankneller.de/elektronik/nixieuhr/nixiebauanleitung.html (3)
Allerdings funktionierte die Spannungsregelung (R2, R3, P1) anfangs nicht.
Trotz eines zusätzlichen Lastwiderstandes am Hochspannungsausgang (270 kΩ) lief die Spannung bis auf 400 V hoch und ließ sich nicht einstellen.
In Link (1) kann man nun erkennen, dass dort die Widerstände der Spannungsregelung an Pin 5 des MC 34063 mit Ra=392 kΩ und Rb=2,2 kΩ viel niederohmiger ausgelegt wurden.
Ich modifizierte also die Widerstände folgendermaßen:
R2 = 220 kΩ , R3=2,2 kΩ, P1 = 500 kΩ (unverändert)
Mit dieser Dimensionierung funktioniert die Wahl der Ausgangsspannung an P1 problemlos im Bereich von 130 bis 350 V!
Vorsichtshalber ergänzte ich auch noch einen 100nF-Kondensator parallel zu R3. Dies soll die Schwingneigung der Spannungsregelung reduzieren. Das kann eigentlich nicht schaden!
-> siehe Link (1)
Die Versorgungsspannung beträgt 12 V und es ergeben sich folgende Stromentnahmen bei einem Lastwiderstand von 270 kΩ am Hochspannungsausgang:
Bei eingestellten 200 V (OUT) -> 0,04 A
Bei eingestellten 350 V (OUT) -> 0,11 A
Hier die Platine:
Materialliste:
S1 - Sicherungshalter, 12,5 mm Pinabstand mit Sicherung 500 mA T (träge)
5 x Leiterplatten-Anschlussklemmen XY306 oder ähnliche (RM 5 mm anreihbar)
D1 - 1N4001/1N4002 oder ähnliches (1 A Belastbarkeit) -> unkritisch, da nur Verpolschutz
D2 - BY399 (3 A, 800 V) oder BA 159 (1 A, 1000 V) oder ähnliches -> Schaltdiode, kurze Erholzeit
IC2 - MC 34063
IC3 - 7805
Q3 - IRF 830 (N-Channel Power-MOSFET, 4,5 A, 500 V)
Q1 - BC337/40 oder BS550 (npn, 45 V, 0,1 A, 0,625 W)
Q2 - BC557 oder BC560 (pnp, 45 V, 0,1 A, 0,5 W)
P1 - PIHER PT-10 Einstellregler, liegend, 500 kΩ
L1 - Drossel radial 330µH 680mA -> Bezugsquelle: it-tronics.de
C1 - 100 oder 220 µF, 25 V, RM 5
C2, C3, C6, C10 - 100 nF, RM 5
C4 - 10 µF, 12 V, RM5
C7 - 1 nF, RM 5
C8 - 10 µF, 450 V, RM 7,5
C9 - 100 nF, 630 V, RM 25 (etwas Kleineres hatte ich nicht in der Bastelkiste)
JP1 - 2er Pinhead, RM 2,54, mit Jumper (open: 25 µm Kupfer; closed: 12µm Kupfer)*
* Die Schlangenlinie auf der Platine ist der "Widerstand R1".
Bei 12 µm Kupferauflage reicht die halbe Länge der Kupferbahn -> deshalb der Jumper.
Bei 25 µm ist der Widerstand pro mm Kupferbahn natürlich nur halb so groß...
R1 - 0,33 Ω, "Schlangenlinie" auf Platine*
R2 - 220 kΩ, möglichst Metallschichtwiderstand 6,5 mm, 0,6 W
R3 - 2,2 kΩ, möglichst Metallschichtwiderstand 6,5 mm, 0,6 W
R4, R5 - 330 Ω
Klemmen: 1 2 3 4 5 6 7 8
Klemmen:+12V GND Hz1 Hz1 Hz2 Hz2 GND +5V-OUT
Hz1 und Hz2 sind für 2 Röhrenheizungen in Reihe vorgesehen.
Maße der fertigen Platine: 100 x 50 mm
Für die 4 Befestigungsbohrungen habe ich einen 3,5-mm-Bohrer gewählt.
Die Bohrungen für kleine Widerstände und kleine Kondensatoren sind 0,8 mm.
Die größeren Lötaugen sind mit 1 mm, 1,2 mm oder 1,5 mm gebohrt.
Am besten die Anschlüsse der zur Verfügung stehenden Bauteile mit dem elektronischen Messschieber ausmessen und den entsprechenden Bohrer dann etwas größer wählen.
Elektronischer Messschieber
Schaltplan (CircScheme) in Vorbereitung Platine (Sprint-Layout), 100 x 50 mm
PDF-Vorlage 1:1, A4, mit 2 Platinen zum Ausdrucken auf Laserdrucker
Weitere interessante Links zum Thema:
https://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html
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