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19.01.2008 24.11.2020

In einigen Projekten von mir benötige ich immer wieder eine einfache und sichere Lösung zu Erzeugung von hohen Spannungen aus dem Netz, wenn auch nur schwach belastbar.
In folgenden Bildern ist die Schaltung und der Aufbau beschrieben.
Es ist eine Spannungsvervielfachung (  prinzip: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler)
Gut erklärt auch in: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0604171.htm )

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Spannungsvervielfacherschaltungen

Spannungsvervielfachung ist eine Art der Gleichrichtung, bei der die Ausgangsgleichspannung größer ist als der Scheitelwert der Eingangswechselspannung. ( =vom Sinus  Spitzenwert zu Spitzenwert, nicht nur der Effektivwert, deshalb * Wurzel 2 = 1.414 * 230V * Stufenzahl)

Bei der abgebildeten Schaltung handelt es sich um eine dreistufige Spannungsvervielfacherschaltung. Diese drei Stufen setzen sich aus je einer Villard-Schaltung zusammen. Je zwei Dioden und zwei Kondensatoren sind eine Stufe.
Jede weitere Stufe erhöht die im Leerlauf vorhandene Ausgangsspannung U_a um etwa das Doppelte.
Daraus ergibt sich die Formel:

n ist die Anzahl der Stufen.

Bei den Spannungsvervielfacherschaltungen müssen folgende Dinge beachtet werden:

• Der Strom, der durch die Gleichrichterdioden fließt, erhöht sich mit der Anzahl n der Stufen.
• Der Eingangsstrom ist n-mal so groß wie der Laststrom.
• Die Spannungsvervielfacherschaltung ist eine Gleichspannungsquelle mit einem hohen Innenwiderstand.
• Der Innenwiderstand steigt mit der Anzahl der Stufen. Er verringert sich mit der Vergrößerung der Kondensatorwerte.
• Die verwendeten Kondensatoren müssen eine Spannung von 2 • û_S vertragen.
• Die Stromentnahme ist sehr gering.
• Nach dem Einschalten einer Spannungsvervielfacherschaltung vergeht etwas Zeit, bis alle Kondensatoren aufgeladen sind.
• Bei der Stromentnahme wird der am Ende liegende Kondensator zuerst entladen.
  Dieser wird vom vorgeschalteten Kondensator wieder aufgeladen.

Meine Realisation erzeugt nun eine NEGATIVE Spannung gegenüber Erde.  Das ist von der Ausrichtung der Dioden  abhängig.