Hallo zusammen,
wie kann ich aus einem 12V-Bordnetz im Pkw 15kV erzeugen?
Gibts da passende Transformatoren??
Grüße
… ja und wechselrichter wäre wohl auch von nöten 
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Hi,
sicher? 15000V aus 12V erzeugen und was nu AC oder DC?
Man nehme einen neueren Benz mit diesen Xeon Scheinwerfern.
Diese werden mit 20kV gezündet soweit ich weiß. Aber dieser Impuls hält keine Sekunde an.
-)
Aber wofür?
Was möchtesst du damit anstellen - ein paar Details wären hilfreich.
Gruß Loop
Hi,
sicher? 15000V aus 12V erzeugen und was nu AC oder DC?
Naja bordnetz ist ja gleichspannung
und ich bräuchte ne theoretische Lösung zum Betrieb eines Elektrofilters. Der wiederum braucht für die Ionisierung der Partikel ca. 15kV vielleicht auch etwas weniger…
Man nehme einen neueren Benz mit diesen Xeon Scheinwerfern.
Diese werden mit 20kV gezündet soweit ich weiß. Aber dieser
Impuls hält keine Sekunde an.-)
Aber wofür?
Was möchtesst du damit anstellen - ein paar Details wären
hilfreich.
Zu den Details verweise ich auf oben
allerdings wäre für den Betrieb Des Filters ein Impuls in dieser Größe nicht ausreichend denn die Filtration müsste ja permanent ablaufen.
Gruß Loop
Servus!
Naja bordnetz ist ja gleichspannung
und ich bräuchte ne theoretische Lösung zum Betrieb eines
Elektrofilters. Der wiederum braucht für die Ionisierung der
Partikel ca. 15kV vielleicht auch etwas weniger…
Du brauchst also eine kontinuierliche Gleichspannung.
Dann gibt’s nur den Weg über einen Wechselrichter DC => AC (mit möglichst hoher Ausgangsfrequenz). Aus 12V DC wird meiner Schätzung nach ca 9V ACpeak. Verluste im Umrichter und Spannungsschwankungen halbwegs berücksichtigt. 15kVpeak (bei Spitzenwertgleichrichtung) zu 9V ergibt ein Ratio von ca 1667.
Dieses Ratio musst du über einen konventionellen Trafo (die hohe Frequenz verringert den erforderlichen Eisenteil) mit entsprechender Spannungsfestigkeit erreichen. Für die anschließende Gleichrichtung werden ebenfalls entsprechend spannungsfeste Bauteile benötigt.
Als Alternative gibt es die Greinacher-Kaskasde http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade , die direkt eine gleichgerichtete Hochspannung erzeugt (hier hilft die hohe Ausgangsfrequenz des Umrichters, die geforderte Spannung schnell zu erreichen und sorgt bei Belastung für eine glattere Gleichspannung). Hier brauchst du entweder sehr viele Stufen und entsprechend mehr Bauelemente (wobei die Spannung pro Stufe nicht über die eingepseiste Spannung kommt) oder auch einen Vortrafo, der z.B. einige 100V aus den ursprünglichen 9V macht.
Dritte Möglichkeit: ein Bandgenerator. Der Nachteil: rotierende Elemente mit entsprechendem (Lager-)Verschleiß, resultierende Spannung nicht direkt steuerbar.
15kV alleine sind noch nicht zwingend aussagekräftig. Für die Ionisierung brauchst du eine gewisse Feldstärke. D.h. der Abstand zwischen den Elektroden darf nicht beliebig groß werden.
Dem gegenüber bekommst du ein Problem, wenn die Elektroden zu nahe zusammen sind und der Ionisationsgrad sehr hoch ist: durch die hohe Iosnisation kann sich eine leitende Brücke zwischen beiden Elektroden aufbauen, es kommt zum Durchschlag. In dem Moment bricht die Spannung zusammen und der Filter ist wirkungslos.
Gruß
peherr
1 Like
Hallo,
und ich bräuchte ne theoretische Lösung zum Betrieb eines
Elektrofilters. Der wiederum braucht für die Ionisierung der
Partikel ca. 15kV vielleicht auch etwas weniger…
Soll das Teil etwa noch als Rußfilter dienen?
Ein E-Filter im KFZ ist auch verschiedenen Gründen eine ziemliche
Schnappsidee.
Das Thema hatten wir aber schon mal vor ein oder 2 Jahren.
Die Idee ist nicht so neu.
Gruß Uwi
Servus!
Gruß
peherr
ok das war schonmal sehr hilfreich vielen dank
also alles in allem wird das wohl keine kompakte geschichte werden wie ich das sehe oder? zudem wäre dann auch noch die frage noch dem energiebedarf des filters ab der von der LiMa gedeckt werden kann ist auch fraglich…
grüße
JA ich kann mich erinnern… der verfasser war auch damals ich…
meine recherche ist jetzt fast beendet und ich suche noch ein paar technische details um zu belegen warum das eine „Schnapsidee“ ist…
grüße
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ok das war schonmal sehr hilfreich
also alles in allem wird das wohl keine kompakte geschichte
werden wie ich das sehe oder? zudem wäre dann auch noch die
frage noch dem energiebedarf des filters ab der von der LiMa
gedeckt werden kann ist auch fraglich…
Servus!
Stellt sich an der Stelle die Frage, was bei dir „kompakt“ ist …
Ich vermute, man bekommt das ganze Gezeugs auf die Größe einer halben Bierkiste. Wie gesagt: grobe Schätzung, bitte nicht darauf fest legen!
Energiebedarf? Hmm …
Anfangs muss die Kapazität der Elektrodenanordnung geladen werden. Da dieser Vorgang hoffentlich einmalig beim Starten auftritt, vernachlässigen wir diesen Teil einmal gegenüber der dauernd wirksamen Entladung bei längerem Betrieb.
Diese hängt primär davon ab, wieviel Leckstrom sich durch die Bewegung der ionisirten Partikel ergibt. Nur in Luft würde ich den Leckstrom im kleinen µA-Bereich ansetzen. Mit der Vermutung 1mA liege ich dann hoffentlich richtig unter Berücksichtigung der erwünschten starken Ionisierung.
Somit ergibt sich bei 15kV eine Leistung von 15W. Hinzu kommen die Verluste in den verwendeten Bauteilen / Schaltgruppen. V.a. bei billigen Teilen kannst du gern von Faktor 2 bis 3 ausgehen.
Soweit mal zu meinen Vermutungen und Schätzungen. Für konkrete Zahlen solltest du mal über „messen“ nachdenken …
Gruß
peherr
Soweit mal zu meinen Vermutungen und Schätzungen. Für konkrete
Zahlen solltest du mal über „messen“ nachdenken …Gruß
peherr
ja ne halbe bierkiste in einem pkw-motorraum der neuen generation unterzubringen ist nicht ganz einfach… das ist schon relativ groß
wäre dann wenn nur in der oberklasse möglich…
naja der energiebedarf wäre nicht das problem denke ich…
wieder einmal ist der benötigte platz ein großes problem für das konzept e-filter als rußpartikelfilter…
zu recht schon vor 15 jahren zum scheitern verurteilt…
vielen dank für deine nette und fachmännische hilfe…
beste grüße sven geisenhof
*seine studienarbeit jetzt endlich abschließt*
15Kv (Gleichspannung) aus 12V Bordnetz
Flipflop plus Hochspannungskaskade muesste auch gehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade
http://de.wikipedia.org/wiki/Bistabile_Kippstufe
Achtung: Praktische Ausfuehrung nur durch dafuer ausgebildete Fachkraefte. Lebensgefahr!
FlipFlop ???
Hallo Fragewurm,
Flipflop plus Hochspannungskaskade muesste auch gehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade
http://de.wikipedia.org/wiki/Bistabile_Kippstufe
Hast du dich da nicht etwas vertutet 
MfG Peter(TOO)
Naja. Anstatt eines Wechselrichters kann man doch einfach eine flipflop-Schaltung nutzen, damit man eine wechselnde Spannung fuer die Kaskade hat, oder?
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Hallo,
JA ich kann mich erinnern… der verfasser war auch damals ich…
Und jetzt bis du immer noch nicht weiter?
Ist das eine wissenschaftliche Arbeit oder bloß eine fixe Idee?
meine recherche ist jetzt fast beendet und ich suche noch ein
paar technische details um zu belegen warum das eine
„Schnapsidee“ ist…
Da gibt es zwei Ansätze:
- Physikalisch: Hast du dich ein wenig mit den Besonderheiten
von Partikel- und Aerosolphysik beschäftigt?
Weisst du inzwischen etwas über die Abscheidemachanismen von Filtern? - Technisch: E-Filter in KFZ sind einfach viel zu kompliziert,
zu aufwendig, zu empfindlich gegen mechanische Einflüsse.
Und wie sollte ein E-Filter, der voll mit Ruß belegt ist,
im KFZ abgereinigt werden?
Gruß Uwi
Hallo Fragewurm,
Naja. Anstatt eines Wechselrichters kann man doch einfach eine
flipflop-Schaltung nutzen, damit man eine wechselnde Spannung
fuer die Kaskade hat, oder?
Dann bist du falsch abgebogen
Es gibt die Klasse der Kippstufen auch als Multivibrator bezeichnet. Diese wird weiter unterteilt in:
astabiler Multvibrator
Die ist ein Oszillator und würde hier weiter helfen.
monostabiler Multvibrator
Erzeugt nach Anregung einen Impuls mit definierter Dauer.
bistabiler Multvibrator
Darunter fallen die FlipFlops.
Ein FlipFlop ist ein 1-Bit Speicher. Damit kann man höchstens eine vorhandene Frequenz teilen, aber nicht erzeugen.
MfG Peter(TOO)
Da gibt es zwei Ansätze:
- Physikalisch: Hast du dich ein wenig mit den
Besonderheiten
von Partikel- und Aerosolphysik beschäftigt?
genug um zu wissen, dass der ruß zb. als negtive eigenschaft elektrisch leitfähig sein kann
Weisst du inzwischen etwas über die Abscheidemachanismen von
Filtern?
hierzu habe ich genügend informationen gefunden
- Technisch: E-Filter in KFZ sind einfach viel zu
kompliziert,
das weiß ich mittlerweile auch, diese tatsache wurde von mir mit technischen details und aussgaen diverser hersteller belegt
zu aufwendig, zu empfindlich gegen mechanische Einflüsse.
^^ dass die filter auf schwingungen usw empfindlich reagieren ist mir bewusst
Und wie sollte ein E-Filter, der voll mit Ruß belegt ist,
im KFZ abgereinigt werden?
^^ abrütteln oder ähnliches gestaltet sich schwierig zudem sind die rückstände extrem klebrig/hartnäckig
Gruß Uwi
für mein fazit warum sich das projekt nicht realisieren lässt habe ich mich auch mit der spannungsversorgung beschäftigt und dabei haben sich mir eine fragen aufgetan und deshalb das erneute posting hier im forum…
… es handelt sich um eine studienarbeit… die recherche zu dem thema ging dabei ca. 15 jahre in die vergangenheit und hat sich langwieriger gestaltet las gedacht…
… mir war relativ schnell bewusst dass sich der e-filter im pkw nicht sinnvoll realisieren lässt… die schwierigkeit bestand darin dieses zu belegen…
mfg
sven geisenhof
damn, of course you are right.
Ok. Danke. Also ein astabiler Multivibrator (ich mag das Wort immer noch) bzw. astabile Kippstufe
Schaltung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Multivibrator#Schaltung…
Hallo,
Da gibt es zwei Ansätze:
- Physikalisch: Hast du dich ein wenig mit den
Besonderheiten
von Partikel- und Aerosolphysik beschäftigt?
genug um zu wissen, dass der ruß zb. als negtive eigenschaft
elektrisch leitfähig sein kann
Kann nicht nur sein, ist mit Sicherheit so.
Darauf ergibt sich sicherlich ganz schnell das Problem, daß die
Plattenelektroden über den Rußbelag kurzgeschlossen werden.
Das ist aber auch eher eine technisches Begründung
Physikalisch kann man erstmal prüfen, ob Rußpartikel überhaupt von
E-Filtern einigermaßen effizient abgeschieden werden können.
Genau da gibt es Erklärungsnot.
Rußpartikel sind in jedem Fall Nanopertikel mit einer mitteleren
Partikelgröße um 80nm.
E.Filter haben aber erst einen guten Abscheidegrad für deutlich
größere Partikel oberhalb ca. 1-3um.
Diffusionsfilter sind da deutlich leistungsfähiger.
Wenn man aber einmal diese Thematik der Aerosolphysik beleuchtet hat,
braucht man sich nicht mehr Jahrelang mit Schnappsideen abgeben.
Weisst du inzwischen etwas über die Abscheidemachanismen von Filtern?
hierzu habe ich genügend informationen gefunden
Naja, es kommt mir immer noch so vor, als ob das ganze sehr
oberflächlich behandelt wird.
- Technisch: E-Filter in KFZ sind einfach viel zu
kompliziert,das weiß ich mittlerweile auch, diese tatsache wurde von mir
mit technischen details und aussgaen diverser hersteller
belegtzu aufwendig, zu empfindlich gegen mechanische Einflüsse.
^^ dass die filter auf schwingungen usw empfindlich reagieren
ist mir bewusst
Und wahrscheilich noch kritischer sind Stoßbelastungen.
Und wie sollte ein E-Filter, der voll mit Ruß belegt ist,
im KFZ abgereinigt werden?^^ abrütteln oder ähnliches gestaltet sich schwierig zudem
sind die rückstände extrem klebrig/hartnäckig
Selbst wenn man das Zeugs abrüttel könnte, wohin dann damit?
Die Reste sind dann sicher Sondermüll! Wie und wo sollte das
Mio-Fach entsorgt werden?
Einzig vernüftige Variante, die in realen Rußfiltern praktiziert wird,
ist die Verbrennung.
Könnte man im Rußfilter sicher auch machen, aber wie die empfindliche
Plattenkonstruktion dann auf Temp. von ca. 800-900°C reagiet?
Außerdem wäre zu klären, die die dann unvermeidbare Emission während
des Abbrands gering zu halten ist. Bei den Temp. wird der
E-Filter wohl nicht mehr wirksam sein.
Diffusionsfilter haben das den großen Vorteil, daß sie während
dieses Prozesses weiterhin voll wirksam sind.
Gruß
für mein fazit warum sich das projekt nicht realisieren lässt
habe ich mich auch mit der spannungsversorgung beschäftigt und
dabei haben sich mir eine fragen aufgetan und deshalb das
erneute posting hier im forum…
Ich frage mich, warum man sich mit so einem techn. Nebenthema
argumentieren muß, wenn die hauptsächlichen Fragen längst als
k.o. -Kriterien gelten müssen.
das ist so, als ob jemand den Nachweis erbringt, daß Reifen für
rechteckige Räder schlecht realisiertbar sind um damit zu begründen,
daß rechteckigen Räder nicht sinnvoll sind.
Rein technisch ist die Hochspannungserzeugung kein wirkliches Problem.
Damit zu argumentieren, macht also nicht viel Sinn.
Und wenn man weiß, daß E-Filter im KFZ Blödsinn sind, dann muß man
nicht erst noch welche zusammenbauen und erproben.
… es handelt sich um eine studienarbeit… die recherche zu
dem thema ging dabei ca. 15 jahre in die vergangenheit und hat
sich langwieriger gestaltet las gedacht…
Vermutlich deshalb., weil die Zusammenhänge und Wirkprinzipien
zu wenig bekannt sind. Sonst ist die Sache innerhalb kurzer Zeit
geklärt. Für mich hört sich das wie akute Zeitverschwendung
an, wenn man ein ganz offensichtlich totem Pferd versucht immer
weiter zu reiten.
Aber gut, wenn die Fragestellung dazu dient, sich mit der Problematik
an sich zu beschäftigen, hat das als studentische Arbeit sicher
auch noch einen gewissen Nährwert. Als Ing. würde ich sowas
nach kurzem Überlegungen verwerfen und was sinnvolles machen.
… mir war relativ schnell bewusst dass sich der e-filter im
pkw nicht sinnvoll realisieren lässt… die schwierigkeit
bestand darin dieses zu belegen…
Nö, die Argumentation ist eigentlich nicht sehr umfangreich.
ich gebe aber zu, daß es für Leute ohne das spezielle Fachwissen
wirklich schwer zu beurteilen ist. Auf Stammtischniveau kann man
aber alles mögliche Diskutieren.
Gruß Uwi
Nö, die Argumentation ist eigentlich nicht sehr umfangreich.
ich gebe aber zu, daß es für Leute ohne das spezielle
Fachwissen
wirklich schwer zu beurteilen ist. Auf Stammtischniveau kann
man
aber alles mögliche Diskutieren.Gruß Uwi
danke für die niveaueinsachätzung
der umfang ist leider vorgeschrieben und deshalb werden von mir alle nachteile und probleme thematisiert
Servus!
Mit der Lösung Multivibrator + Kaskade bekommst du ein „digitales“ Ausgangssignal. Die Kaskade funktioniert damit, du brauchst nur weit über 1000 Stufen mit entsprechend vielen Bauelementen (und Verlusten) zur Erzeugung der gewünschten 15kV.
Mit dem Umweg über AC und Vortrafo kannst du die Stufenzahl drastisch verringern. Ohne jetzt weiter nachzurechnen dürfte dies insgesamt die günstigere und effizientere Lösung sein.
Gruß
peherr
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]