100Hz Hochspannungstrafo

100Hz Trafo

Bei der Firma Hosin kann der oben gezeigte Trafo günstig erworben werden. Er ist eine ideale Alternative für kleine Teslaspulen, wenn man keine NST´s oder OBIT´s auftreiben kann. Der Trafo wird primärseitig an 300V mit 100Hz angeschlossen. Diese Spannung wird auf 12kV hochtransformiert. Die Leistung beträgt 450VA. Praktischerweise ist der Trafo auch Tropenfest vergossen, sodass man sich um die Isolierung kaum kümmern muss. Da man den Transformator nicht direkt an die Steckdose anschließen kann, braucht man die folgende Schaltung.

Schaltplan

Die Schalung kommt ohne Lüfter aus. Den IGBTs und Dioden könnte man auch 8 einzelne Kühlkörper spendieren. Aber ein einzelner großer auf dem die Bauteile mit Clips aufgeklemmt werden ist praktischer.
Der Strom ist nicht hoch genug, um Drähte spektakulär verbrennen zu lassen. Aber für eine Jakobsleiter reicht es. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass garantiert ein Lichtbogen zündet und so die Spannung absinkt. Der Tafo verkraftet nämlich nicht die vollen 12kV im Leerlauf. Es kommt am Kern zu Koronaentladungen. (Bei einer TC ist diese Mindestlast sichergestellt.)

Natürlich kann man den Trafo auch eingießen, z.B. in einer 110mm HT-Doppelmuffe. Die Anschlüsse der Primärspule befinden sich auf der Rückseite.

Vergossener Trafo

Fertige Schaltung Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter


Alternativ kann man aber auch die nächste Schaltung verwenden. Mit ihr erzeugt der Trafo zwar nur ca. 6kV, aber einen höheren Strom.

Schaltplan

Die Schaltung funktioniert folgendermaßen: Über den Netzschalter S1 wird die Netzspannung zunächst über eine Sicherung an den Trafo für die Steuerung und an den Gleichrichter für die Halbbrücke geführt. IC1 erzeugt zwei gegenphasige Signale an den Pins 10 und 11. Die Frequenz wird durch R1 und C1 bestimmt. Sie beträgt bei dieser Dimensionierung ca. 420Hz. Die Signale steuern dann IC2, einen Halbbrückentreiber. Dieser treibt die Halbbrücke bestehend aus den beiden IGBTs T1 und T2. C3 und C4 sollten möglichst nahe am IC liegen, da sie Störungen unterdrücken. Die 18V Z-Dioden sollen das IC und die IGBTs vor Überspannungen schützen. R4 und R5 schützen die Kondensatoren vor ungleichmäßer Spannungsaufteilung. Außerdem entladen sie die Kondensatoren nach abschalten der Netzspannung.
Die Schaltung gehört auf eine ordentliche Platine. Und die in ein Gehäuse. Sehr gut sind die Gehäuse von PC-Netzteilen geeignet:

Netzteilgehäuse

Da ist dann auch noch Platz für einen Ventilator und einen Netzfilter.

Schaltung in Gehäuse

Man muss unbedingt die IGBTs und Dioden mit Glimmerscheiben oder einer Silikonfolie vom Kühlkörper Isolieren.


Lichtbögen:
Diese Trafos haben eine sehr niederohmige Sekundärspule, sodass man auch hier Lichtbögen ziehen kann. Eine Elektrode wird mit dem Trafo verbunden, die andere wird an einer ausreichend langen Kuststoffstange befestigt, und mit dem anderen Hochspannungsanschluss des Trafos verbunden.
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen
Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen Lichtbogen

Draht verbrennen:
Ein Eisendraht wird isoliert in einer hitzefesten Klemme eingeklemmt und mit dem Trafo verbunden. Die andere (massive!) Elektrode wird an einer ausreichend langen Kunststoffstange befestigt und auch mit dem Trafo verbunden. Man muss jedoch darauf achten, dass die Stange nicht durch die heiße Elektrode geschmolzen wird.
Funken Funken Funken Funken Funken Funken
Funken Funken Funken Funken Funken Funken

Mini-Jakobsleiter:
Für kleine Trafos braucht man auch kleine Jakobsleitern. Die Gesamthöhe beträgt 21cm. Die Grundplatte ist 5cm x 6cm groß.
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter
Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter Jakobsleiter

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