Frage zu Dioden in Reihe

[miracle]

Hallo,

Normalerweise kenne ich mich da ja aus, aber eine Überlegung machte mich doch etwas stutzig und daher wollte ich hier mal nachfragen. Vieleicht habe ich da auch einen Gedankenfehler.

Soviel ich weiß, kann man Dioden in Reihe schalten. Wenn ich 10 Dioden 1000V 1A hintereinander schalte ist es so, als wenn ich eine 10KV 1A Diode habe. Stimmts?

Wenn also 10 Dioden z.B. 1N4007 unter einem Euro kosten, warum kosten Hochspannungsdioden mit 10KV und nur 200mA dann so viele Euros? Warum, wenn man sie durch Reihenschaltung mit einer viel größeren Leistung selbst zusammenbauen könnte?

Und diese Überlegung läßt in mir den Gedanken aufkommen, das eine HV-Diode mit 10KV 200mA anders funktioniert als 10 in Reihe geschaltete 1KV Dioden mit 1A.

Ist hier irgendwo ein Gedankenfehler? Oder ist es wirklich so einfach, eine z.B. 10KV 3A Diode durch 10 in Reihe geschaltete 1N5408 Dioden zu erschaffen?

Gruß
Benjamin

 

[79616363]

Da ist ein gewaltiger Fehler, denn die Teilspannungen werden sich nie gleichmässig aufteilen und dann hast Du ein Problem.

 

[miracle]

Hallo,

ich hatte mal gehört, das bei Siliziumdioden maximal 2KV gleichgerichtet werden können und das HV-Dioden auch nur mehrere solche Dioden-Schichten hintereinander geschaltet sind. Also so, als wären mehrer Dioden hintereinander. (Ist aber nur Halbwissen)

Gruß
Benjamin

 

[79616363]

Hallo Benjamin,

so ganz unrichtig ist das nicht. Der Unterschied ist aber der, dass sich alle Dioden mehr oder minder auf einem Chip befinden. Bei der Fertigung wird extremst darauf geachtet, dass alle Teildioden identisch sind - Das wird sogar (oft per Laser) bei der Fertigung noch "nachgetrimmt". Ein weiterer Voteil ist die enge thermische Kopplung. Ähnliche Verfahren findet man bei Super-Matched-Couples bei Transistoren. Ein nettes Beispiel war der LM394, der aber nicht mehr hergestellt wird. Die enge thermische Kopplung ist bei solchen Anwendungen extrem wichtig. Das versucht man aber heute mit weiteren Komponenten auf einem Chip zu vereinen.

Nun 10kV sind noch nicht die Welt, wozu brauchst Du denn das?
Brauchst Du einfach ne heftige Gleichspannung? Wenn ja, dann mal über ne Kaskade nachgedacht? Da reichen dann auch Billigdioden.

 

[miracle]

Hallo,

Nein, das wollte ich nur mal so allgemein wissen, weil es wieder ein paar teure HV-Dioden bei ebay gibt, die man durch Reihenschaltung viel günstiger herstellen könnte. Eine Kaskade hatte ich auch schon gebaut, da reichten aber einfache UF5408 Dioden (1KV 3A 75ns).

Gruß
Benjamin

 

[79616363]

Und weil bald wieder Silvester ist, bauen wir dann auch gleich noch ne Marx-Kaskade - Das fetzt und lässt den Nachbarn mit seinen doofen Böllern alt aussehen :lol:

 

[Octavian1977]

Seid Ihr Euch sicher, daß da nur einfach mehrere Dioden hintereinander gescahltet werden?
Es gibt da nämlich noch einen weiteren Nachteil beim In Reihe schalten.
An jeder Silizium Diode fallen im Durchlassbetrieb 0,7V ab, bei 10 hintereinander geschalteten wären das dann 7V. dadurch erhöht sich auch die Verlustleistung über der "Gesamt Diode".

Bin mir ziemlich sicher, daß bei Hochspannungsdioden nur der PN Übergang anders gestaltet ist.

 

[miracle]

Hallo,

Bei HV-Dioden existiert auch ein Spannungsabfall von 7-9V, aber was ist das schon bei Hochspannung.

http://www.struve.de/hobby/h3c-01.gif

Das war das Grundprinzip. Wenn man aber nicht 230V vervielfacht sondern z.B. 10KV, dazu bräuchte man die HV-Dioden, und man hätte viel schneller eine hohe Spannung.

http://www.struve.de/hobby/h3c-03.jpg

Der Versuch ist aber noch nicht ganz fertig. Die Teile müssen auf der Rückseite noch verlötet werden. Ursprünglich wollte ich das alles mit größeren Kondensatoren machen.

http://www.struve.de/hobby/h3c-05.jpg

Aber das lass ich jetzt doch lieber. Es wäre einfacher eine "normale" Hochspannung ganz normal gleichzurichten und zu glätten, als eine kleinere Spannung künstlich zu erhöhen. Irgendwie habe ich für diese "Spielerei" auch keinen wirklichen Verwendungszweck. War aber mal schön, sich mit dem Thema zu beschäftigen.

Gruß
Benjamin

 

[79616363]

Jeah - Das fetzt! Aber das ist noch ne stinknormale Kaskade - Da geht weit mehr :lol:
Ich geb's ja zu, hübsch aufgebaut ist das ja. Aber wenn man es mit dem ln(Uout) etwas extremer haben will, dann ist ne Lochrasterplatine keine so dolle Idee.

Das mit der Cola Kiste ist schon mal ein guter Ansatz :lol:
Na ja, ich hätt ne normale Bierkiste genommen - Weil da passen nicht nur 12, sondern 20 Flaschen rein.

Jetzt noch keine Kondensatoren von der Stange nehmen, sondern echte selbst gebastelte HV-Kondensatoren - Dann geht das richtig ab :lol:
Dann noch drüber nachdenken, ob das wirklich Halbleiterdioden sein müssen - Das Verständnis der Marx-Kaskade (auch Marx-Generator genannt) liefert hier gute Hinweise ;-)

Und/oder dann hätten wir doch auch noch die gute alte Teslaspule :lol:
Dann dürfen es bei der Spannung (bei gutem Aufbau) von den Nullen hinten auch noch ein, zwei oder knappe drei mehr sein ;-)

Oh je, bevor der Thread gesperrt wird. Nein, das sollte keine Anleitung zu einem möglichst spektakulären Selbstmord werden. Das ist einfach pure Bastelfreude <font color="red"><b>wirklich nur für die, welche wirklich wissen, was sie da tun</b></font> ;-)

<font color="red"><b>Aber bitte immer viel Abstand halten!</b></font> ;-)

 

[patois]

:wink:

Eigentlich habe ich beschlossen mich nicht mehr überall einzumischen,
was mancher meiner "Freunde" begrüßen wird ...

ABER

es scheint mir im Zusammenhang mit diesen riskanten Hochspannungs-Versuchen doch notwendig darauf hinzuweisen, dass es für das Bauteil WIDERSTAND außer den Parametern "Widerstand" [Ohm] und "Leistung" [Watt] einen für den gegebenen Anlaß lebenswichtigen Parameter gibt:
die Spannungsfestigkeit.

Zwar zeigt das veröffentlichte Bild, dass vermutlich zwei Widerstände in Reihenschaltung parallel zu dem jeweiligen benachbarten Kondensator liegen, woraus man schließen könnte, dass der Konstrukteur weiß was er tut, jedoch für alle Laien, die Widerstände in Schaltungen mit Spannungen über 100 Volt einbauen, soll dieser Hinweis eine Mahnung sein, über die Spannungsfestigkeit der von ihnen eingesetzten Bauteile - im vorliegenden Fall Widerstände - nachzudenken, bzw. den Wert des Parameters "Spannungsfestigkeit" zu überprüfen.

Leider hat man - auch ich - viele Widerstände in seiner Bastelkiste, von denen man nichts über deren Spannungsfestigkeit weiß.

Solange man mit 9-Volt-Blockbatterien bastelt, ist das ja OK, aber wenn man dann mit Netzspannung oder gar Hochspannungskaskaden hantiert, dann wird es höchste Zeit sich mit den Spezifikationen der Bauteile zu beschäftigen.

Greetz
Patois

 

[miracle]

Hallo,

Die Spannungsfestigkeit der Widerstände habe ich berücksichtigt. Die kleinen gelben Kondensatoren verkraften maximal 1000VDC und zu jedem dieser Kondensatoren sind parallel 2 Widerstände in Reihe geschaltet, die je 500V Spannungsfest sind. Die hochohmigen Widerstände sind dafür da, im ausgeschalteten Zustand, die gesamte Schaltung zu entladen.

Aber trotzdem Danke für den Hinweis, auf so etwas kann man gar nicht oft genug aufmerksam machen, weil es von vielen Laien wirklich nicht bedacht wird.

Gruß
Benjamin