erstellt 10.10.2021
High Voltage
Um hohe Spannungen zu erzeugen gibt es viele Möglichkeiten.
Eine dieser Möglichkeiten ist ein sogenannter Sperrschwinger, er gehört mit zu den einfachsten Methoden eine hohe Spannung zu erzeugen.
Im Grunde besteht die Schaltung nur aus zwei eng gekoppelten Spulen und einen Transistor.

Funktion:
Strom fließt vom Plus Potenzial durch die Spule L1 anschließend durch die Basis -Emitter Strecke nach Minus.
Dadurch wird die Kollektor-Emitter Strecke leitend und es fließt nun auch ein Strom durch die Spule 2.
Durch den plötzlichen Stromanstieg in Spule L2 wird eine Induktionsspannung in Spule L1 erzeugt.
Die beiden Spulen verhalten sich quasi wie ein Transformator und übertragen ihre Spannungen im Verhältnis der
Anzahl der Windungen zu einander.

Die Induktionsspannung würde damit die Spannung in der Spule  L1 erhöhen, weil die Spulen aber gegensinnig gewickelt sind
zu erkennen an den im Schaltbild angebrachten Punkte, wird die Spannung in L1 nicht höher sondern verringert sich.
Dadurch sperrt die Basis Emitter Strecke  und der Stromfluss in L2 wird damit unterbrochen.
Dann fängt das ganze von vorne an.
Die Schaltung schwingt also.
Um den Transistor nicht zu überlasten schalten wir dem Transistor noch einen Widerstand vor.
Um die Größe des Widerstand zu bestimmen müssen wir erst einmal bestimmen welcher Transistor wir verwenden.
Weil gerade zur Hand entschließe ich mich für einen BD 139.
Laut Datenblatt kann der Transistor einen maximalen Kollektorstrom von 1,5 Ampere vertragen.
Die Verstärkung beträgt maximal 250 fach.
Also sollte der Basis-Strom maximal 1,5 Ampere geteilt durch 250 =  6 mA betragen.

Bei einer Betriebsspannung von 3,7 Volt fallen an der Basis -Emitter Strecke ca 0,6 Volt ab,
bleiben noch 3,1 Volt für den Widerstand.
Also muss der Widerstand minimal R= U/I ( 3,1/0,006) = 516 Ohm haben.
Der nächst größere mir zu Verfügung stehende Widerstand ist 1 kOhm.
Eine weitere Maßnahme besteht darin den Transistor durch zu hohe negative Spannung  an der
Basis -Emitter Strecke des Transistor zu schützen , aus diesen  Grund setzt man noch eine Diode ein mit der die die auf Grund ihrer Eigenschaften die
die negativen Spannungen auf ca -0,7 Volt begrenzt werden.



Und so sehen die Spannungsverläufe aus:
Das obere Signal am linken Rand mit "1" gekennzeichnet zeigt das Signal an der Basis des Transistor.
Das untere Signal mit "2" gekennzeichnet zeigt das Signal am Kollektor.


Erst mit einer weiteren Spule L3 erzeugen wir dann eine Hochspannung.
Die Schaltung arbeitet schon ab einer Betriebsspannung von ca. 0,7 Volt.
Eine Diode erzeugt aus der Impuls Ausgangsspannung eine Gleichspannung,
die dann mit dem Multimeter gemessen werden kann.
Eingangsspannung/Volt
 Eingangsstrom/Ampere
 Ausgangsspannung/Volt
0,7
 0,14
 107
1
 0,29
 183
2
 0,73
 309
Über drei Volt konnte nicht mehr eindeutig gemessen weren weil innerhalb des Schaltungsaufbau bereits Funken überschlugen und somit kein eindeutiges Messen mehr möglich war.Offensichtlich ist an der Isolation noch zu arbeiten !!
Aktualisiert 11.02.2023