[Gucki]

(20.03.2025, 04:12 PM)kahlo schrieb: Wie? Was? Natürlich ist der Kern gesättigt, wenn die Induktivität den Strom nicht mehr hemmt. Oder hab ich was grundlegendes verpasst?

Dein Strom wird ja gehemmt. Immer mehr. Bis I = U / R erreicht ist.

Bei einem in die Sättigung kommenden (genügend niederohmigen) Kern sieht man dagegen einen Stromanstieg, weil die Induktiviät immer kleiner wird.

[kahlo]

(20.03.2025, 02:05 PM)alfsch schrieb:

(20.03.2025, 01:18 PM)kahlo schrieb: Der Sekundärwiderstand der Zündspule sollte eigentlich gar keine dauerhafte Bogenentladung erlauben. Meiner bescheidenen Meinung nach geht die Spannung hoch bis zur Entladung. Dann geht der Zyklus von vorne los, bis der Kern entsättigt ist. Das ist bei meiner Zündspule nach ca. 700µs der Fall.

no.
Es gibt (fast) immer eine durchgehende Entladung, bis die Energie nicht mehr zum Aufrechterhalten des Bogens ausreicht.
...

Der Sekundärwiderstand der Spule von etwa 10kOhm lässt je nach Spannung nur unter 1A (Start-)Stromfluss zu. Das reicht meiner Meinung nach nicht, einen permanenten Lichtbogen über den gesamten Zeitraum von 700µs aufrechtzuerhalten. Ein Lichtbogen ist niederohmig, die Spannung also zusammengebrochen. Wo soll da der Strom herkommen, wenn 10k in Reihe geschaltet sind? Es muss eine Oszillation mit hoher Frequenz geben.

[kahlo]

(20.03.2025, 04:17 PM)Gucki schrieb:

(20.03.2025, 04:12 PM)kahlo schrieb: Wie? Was? Natürlich ist der Kern gesättigt, wenn die Induktivität den Strom nicht mehr hemmt. Oder hab ich was grundlegendes verpasst?

Dein Strom wird ja gehemmt. Immer mehr. Bis I = U / R erreicht ist.

Bei einem in die Sättigung kommenden (genügend niederohmigen) Kern sieht man dagegen einen Stromanstieg, weil die Induktiviät immer kleiner wird.

Nee. Genau umgekehrt. Der Strom wird gehemmt, Immer weniger. Bis I = U / R erreicht ist.
Bei dem in die Sättigung kommenden Kern sieht man einen Stromanstieg, weil die Induktiviät immer kleiner wird, und zwar bis I = U / R erreicht ist.

[Gucki]

Ich glaube, wir meinen das gleiche.

Der Strom in einem sättigbaren Kern steigt linear. Also konstantes di/dt.

Irgendwann kommt der Kern in die Sättigung und der Strom steigt schnell an. Also steigt di/dt.

Und dann .. irgendwann... begrenzt die Spannung und der Innenwiderstand den Strom. Dann sinkt di/dt exponentiell  bis auf 0. Bei di/dt = 0 ist der Strom konstant.


So sehen unsere Stromkurven NICHT aus. Unsere Stromkurven sehen so aus:


Der Strom in unseren nichtsättigenden Kernen steigt linear. Also konstantes di/dt.

Irgendwann... begrenzt die Spannung und der Innenwiderstand den Strom. Dann sinkt di/dt exponentiell  bis auf 0. Der Strom bleibt dann konstant.

[Gucki]

Ich hatte es ja schon erwartet. Ein großer Kondi lässt die Oszillationen ganz verschwinden.

   

Gleich nach dem Hochspannungspeak geht er in den Lichtbogen über und brennt ruhig 0.5 ms lang. Dann scheint der Saft verbraucht zu sein und er wechselt auf Glimmentladung und schließlich Stromlosigkeit.

[Gucki]

Zitat:Der Sekundärwiderstand der Spule von etwa 10kOhm...

Wir wissen nicht, wie die 25pF verteilt sind. Beim Prototyp schlängelst Du z.B. Dein Massekabel ums Zündkabel. Da können schon mal leicht 10pF entstehen.

Oder es reicht schon die Kapazität des Kabels zum Motorblock. Auch die Kerze wird Kapazitäten haben. Da kann ich mir viele niederohmige Pfade vorstellen.

Sicherheit gibts erst, wenn man sich die Kerzenspannung anschaut. Um Oszillationen festzustellen, wäre Alfschs kapazitive Kopplung ausreichend und relativ ungefährlich.

[kahlo]

Zündungen funktionieren nicht wegen irgendwelcher Streukapazitäten. Und auch nicht mit speziellen Kerzen. Sondern mit allen Kerzen. Und allen Kabeln. Eine Zündspule funktioniert auch nicht wegen parasitärer Kapazitäten ungewisser Grösse.

Ich fahre jetzt 'ne Runde mit den Wunderfunken.

[Gucki]

Deine BMW funktioniert ja. Es wär nur noch interessant, wenn wir im Detail wüssten, warum eigentlich.

Dass wir heute die Kapazitätstransformation gerafft haben, war super.

-----------

Nun bin ich dabei, die magische Sache mit der Stromumkehr zu begreifen.

Eine Stromumkehr bedeutet nur, dass die primäre Kondensatorspannung auf dem Maximum ist und nun wieder sinkt. Aber wir befinden uns dann immer noch auf der positiven Halbwelle. Und deswegen kann auch noch Zündgleichstrom fließen.

Spätestens, wenn die primäre Halbwellenspannung ganz abgebaut wurde, bricht auch der Zündstrom zusammen.

[kahlo]

Ich kann leider auf der Sekundären Seite nicht messen. Das ist mir zu heikel. Auf der Primärseite sieht es aber qualitativ genauso aus wie in der Simulation. Kurzer, steiler Spannungsanstieg, dann plötzliches Absinken auf ein Plateau von etwa 25V. Nach etwa 1ms bricht die Spannung zusammen. Die Länge des Plateaus ist umgekehrt proportional zum Abstand der Zündelektroden. Deshalb bin ich immernoch der Meinung, dass der Funken solange brennt, bis das 25V-Plateau zusammenbricht.

Hier bei kleinem Abstand (3mm):
   

Zündzeitpunkt dürfte der kleine negative Peak sein. Brenndauer knapp 1,5ms.

Hier bei grossem Abstand (über 10mm):
   

Die Zündung erfolgt bei höheren Spannungen und braucht mehr Energie - Das Plateau bricht bedeutend eher zusammen. Die Zündfunkendauer ist kürzer und energiereicher.

--
Glimmentladungen gibt es bei dem Aufbau nicht.

[alfsch]

(20.03.2025, 06:45 PM)kahlo schrieb: Zündungen funktionieren nicht wegen irgendwelcher Streukapazitäten. Und auch nicht mit speziellen Kerzen. Sondern mit allen Kerzen. Und allen Kabeln. Eine Zündspule funktioniert auch nicht wegen parasitärer Kapazitäten ungewisser Grösse.

Ich fahre jetzt 'ne Runde mit den Wunderfunken.

Korrekt. Nur - ob es etwas besser oder schlechter funzt, hängt schon von den Kapazitäten ab ...zum Teil zumindest.
Somit auch von der primären Kapazität...
ich versuchs mal zu erklären:
Ursprünglich , mit primär und sekundär Kapazität (in der HV Wicklung ergibt sich die minimale, immer vorhandene Kapazität durch den Aufbau des Wickels, + dann der Streukapazität vom Kabel), ergibt sich somit eine "Hauptresonanz" der HV Wicklung , und mit dem Kap primär auch eine primäre Resonanz.
Perfekt wäre (bei diesem sog. Tesla-Trafo), wenn man beide Resonanzen etwa auf gleiche Frequenz bringt, dann wird die komplette Energie in die HV geleitet (und wieder zurück zur primären Resonanz, falls die Energie nicht "rechtzeitig" verbraucht wird. Beim Tesla Trafo wird dazu "quentsching" (oder so) verwendet, dh der primär-Kreis im optimalen Zeitpunkt unterbrochen, wodurch alle Energie in der HV landet. 
Das geht hier nicht mehr so, wenn wir per mosfet schalten - der hat ne back-diode, und damit ist Ende des Resonanz Spielchens, sobald der primär umpolt.
Die mögliche "Lösung" ist , es wie beim Sperrwandler zu machen, dh nur den (killer-) peak abfangen mit cap und dann die Energie im Kern sich sekundär abbauen zu lassen, 
genau so hat es kahlo jetzt drin.

[Gucki]

Alfsch:

Die Wirkung der Backdiode könnten wir mit meiner Gate-Grundschaltung ganz einfach eliminieren. Also Unterbrecherkontakt zwischen Source und Masse. Ich fand die Backdiode nur wegen der Energierückgewinnung sinnvoll.  Die Diode muss also noch näher beleuchtet werden.

Für mich ist das kein Tesla-Trafo, sondern ein klassischer Funkeninduktor. Der Unterschied liegt in der engen Kopplung und der damit erzwungenen gemeinsamen Resonanzfrequenz von Primär und Sekundär. Bei Tesla kann ich beide Kreise einzeln abstimmen.

Ein Sperrwandler muss auf seine Last abgestimmt werden. Dazu muss man die Last erstmal verstehen. Wir hadern im Moment noch mit der Glimmentladung.

--------------

Kahlo:

Danke für die Messung. Ich vergleiche das gleich mit meiner Primärspannung.

Warum Du während der Brenndauer des Lichtbogens primär +25V hast, ist mir wegen des Transformationsverhältnis noch völlig schleierhaft.

[Gucki]

Schaltung mit MOS und kahlos Snubber.

In gelb die Primärspannung. In blau die Sekundärspannung.

   

Die Primärspannung von Kahlo und mir stimmen grob überein. Ich hab nur mehr IRF740 Spannungsabfall. Man könnte glauben, dass auch mein Lichtbogen 1.5 ms brennt.

Aber die Messung der Sekundärspannung zeigt ein anderes Bild. Nur 500us Lichtbogen.

-------------

Zoom:

   


Primär sieht alles bestens aus.

Aber sekundär Peak, dann Oszillationen, dann Lichtbogen (diesmal etwas länger) und dann Glimmentladung.

--------------

Noch mehr Zoom:

   


Man sieht, dass beim Lichtbogen ordentlich Strom fließt. Mein Oszi zeigt dann dolle Störungen. Bei Kahlos Messungen sehe ich keine Störungen.

Man kann also von der Primärseite her nicht beurteilen, ob sekundär Bogenentladung auftritt.

[Gucki]

Hier hab ich auf gleiche Weise gemessen. Ich hab lediglich kahlos Snubber durch 330nF ersetzt:

   

   

   


Bis auf die primärseitige Energierückgewinnung sehe ich keinen signifikanten Unterschied zwischen "100nF+Dioden+Widertands"-Snubber und 330nF.

[Gucki]

Hab eben per Ferrograph die Sättigung meiner Spule durchgeleiert. Bei 6V (3A max ) ist er nach 50ms tatsächlich durchgesättigt. Sagt der Ferrograph...    

Ich will mir das aber direkt im Spulenstrom angucken.

[Gucki]

Ne. Da hat der Ferrograph mich betrogen.

Ich seh da beim Stromanstieg keine Unregelmäßigkeit. Mit Ausnahme des Peaks gleich am Anfang. Kommt vermutlich vom MOS.

   

Dass die Kurve so hart auf 3A aufschlägt, liegt an meiner elektronischen Strombegrenzung. Irgendwann innerhalb der Strombegrenzung wird er dann natürlich mal sättigen.. Aber das kriegen wir nicht mit.

[kahlo]

Ich mach das alles mit Batterien. Meine Netzteile packen das nicht. Zu schnelle Stromänderungen.
Heute abend kann ich auch mal Strommessungen auf der Primärseite probieren. Ich erwarte keine linearen Anstiege...

[Gucki]

Icb hab das Netzteil auf 6A umgeschaltet. Also keine Strombegrenzung mehr. Das Bild sieht fast gleich aus.

Dann die Versorgungsspannung runter auf 3V. Nun können nur noch 1.5A fließen. Also keine Strombergrenzung möglich. Keine wesentliche Änderung. Nur ein wenig weicherer Übergang in die Horizontale. Aber kaum zu sehen.

Ich nehm mal Batterien.

[Gucki]

Mit Batterien siehts genauso aus wie im Lehrbuch. Der Peak am Anfang kam offensichtlich vom Netzteil 

   

Aber egal. Keine Sättigungseffekte. di/dt wird immer kleiner und kleiner.

[Gucki]

Ich versuch gerade, den Kerzenstrom zu messen. Die Glimmentladung geht wunderbar. Aber Lichtbögen sind nun mal HF-Schleudern. "Etwas" garstig.

[kahlo]

   

Sättigung?