Hochspannungsnetzteil

Begonnen von ABel, 26. März 2025, 16:58

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ABel

Hallo Peter,

der Widerstand (R4 bei Theremino) dann 1M (wie dort) oder 100k (wie jetzt mit den 330nF-C's)? Mag sein das ich R4 versehentlich rausgeschmissen habe, ich kann nicht mehr nachvollziehen, wie er mir abhandengekommen ist.

Doch für die 10x 10M-Widerstände hab ich mir extra einen 100M (1%, 1,2W) aus den Staaten einfliegen lassen. Das ist übrigens der R102. Und wo soll ich ihn dann verbinden, wenn nicht nach der Hochspannungskaskade? Nach C6?

Also zurück geändert! Warum sind die 10 kleinen besser als der eine große?

Kann der Ausgang, wie er nach der Änderung dann aussieht, auch ein Modell für mein C10940-Netzteil sein? Also R4, C5, R5 und C6 mit ihren Werten?

Gruß Andreas

Peter-1

Hallo,

ich gehe jetzt nur auf die 100Meg mal ein.
Jeder Widerstand hat einen Temperaturkoeffizient. D.h. wenn sich die Temperatur ändert so ändert sich auch der Widerstand. Da dieser Widerstand auch wesentlich für die Langzeitstabilität der Hochspannung verantwortlich ist soll er möglichst stabil sein. Oft sind die 10Meg mit besseren Werten zu erhalten und auch billiger. Vielleicht hast du Glück.
Wenn die 100Meg am HV-Ausgang verbunden sind ist der Ausgangswiderstand geringer, da Lastschwankungen besser ausgeglichen werden. Aber es könnte auch sein dass die Regelung etwas überreagiert. Sicherer ist an C4. So auch bei Theremino.
Gruß  Peter

ABel

Hallo Peter,

nun hab ich auch gefunden, wo mir der R4 abhandengekommen ist.

Im Thread "PMT Voltage divider" der Beitrag #30 von Bernd https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php/topic,2759.30.html

Der R111, den er an C6 haben will, das ist der letzte der 10x 10M, die ich durch R102 mit 100M ersetzt habe.

Nun ist also die Frage: Welche ist die bessere Theorie? Und: Wie klären wir den Theorienstreit?

Das R6  und R7 raus können, ist – so glaube ich – unstrittig. Wahrscheinlich muss dann ein größerer Widerstand als Last in den Divider.

Strittig ist also ob R4 raus kann, oder nicht.

Strittig auch: Wo muss die Rückführung hin? Direkt hinter die HV-Kaskade, oder an den Netzteilausgang (also hinter R5 und C6)?

Gruß Andreas

Radioquant98

Zwischen C4 und C5 könnte man noch einen R einfügen. Aber C5-R6-C6 sollten als Siebung reichen. Mit R4 wäre dan die Reihenschaltung C2/C4 , also 2,5nF der Lade-C und ohne R4 wäre dann C5 der Lade-C - letzteres sollte ausreichen.

Peters Aussage mit dem Schwingen kann, muß aber nicht sein - wäre zu testen. Eventuell noch einen C 1...10n von der der Katode der Zenerdiode nach Masse oder ein RC-Glied 1n/1kV in Reihe mit 1k von C5 zur Basis von T1.

Das mit der Stückelung des Meßwiderstandes in 10x 10M stimmt. was ich aber bei Theremino anmeckere ist, daß ein guter Temperatugang des R durch Den der Zenerdiode und Transistor wieder verschlechtert wird. Also geht auch der 100M wenn dessen TK nicht größer 200 ist.

Viele Grüße
Bernd

Peter-1

Wie Bernd schreibt ist ein R zwischen C4 und C5 gut.
Zum Thema Schwingen habe ich das mal simuliert und kann Entwarnung geben. Bleibt ganz stabil. Es ist also wie im letzten Schaltbild ok.
An der Z-Diode bitte kein C das beeinflußt die Regelung nochmal.

Peter
Gruß  Peter

ABel

Hallo,

wie ich so bin, hab ich versucht alle Optionen mit einzubauen.

Mit J2 und einer Brücke kann ich auswählen wo die Rückführung abgezweigt wird.
In J6 kann ich eine Brücke oder einen Widerstand einsetzen.
Mit J7 kann ich einen Kondensator an die Zenerdiode setzen.

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

hier noch ein Vorschlag zur Siebung meines C10940-Netzteiles (max. 1200 V bei max. 0,6 mA).
Benötigen tu ich es zunächst für 850 V und 4 MegaOhm Last.
Sind die Werte für R2, C2 und C3 OK so, oder muss ich da wo ganz anders hin?

Gruß Andreas

DL3HRT

Ich verstehe den Sinn der Siebung hinter dem Hamamatsu-Modul nicht. Bei jedem Impulse wird über dem Siebwiderstand eine Spannung abfallen und der PMT wird entsprechend mit einer impulsartig schwankenden Spannung versorgt.

Das Modul stellt eine geregelte Spannung zur Verfügung die bereits soweit gesiebt ist, das man einen PMT damit versorgen kann. Weitere Siebmaßnahmen sind laut Datenblatt nicht vorgesehen und damit auch nicht erforderlich.

ZitatThe C10940 series is an on-board type high voltage power supply module, especially designed for photomultiplier tubes.

Ich würde daher auf jegliche Verschlimmbesserungen verzichten.

Radioquant98

Hallo Andreas,

villeicht kannst Du die Stromversorgung bis L1 nochmal ändern, so daß L1 näher an den MOSFET und C13 rückt. Ich habe es einfach nur reingeschrieben.
Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Für die andere HV würde ich 2x 1µ und 10...20k einsetzen.

Hallo DL3HRT,
nun ich denke schon , das bei dem Rippel noch gesiebt werden muß, Denn auch der Rippel ist eine Spannungsschwankung, die sich dann im Signal wiederfindet.
Wieviel die HV schwanken darf, da habe ich noch keine Erfahrungen, denn die Spektrometrie ist für mich Neuland und lerne aus den hier gemachten Fehler mit.

Ach so, damit die Spannung nicht bei jedem Impuls zusammenbricht, sorgt der letzte Kondensator in der  HV der direkt am PMT sitzt. Und Außerdem ist die Gleichlast des Teilers wesentlich größer als der Anodenstrom.

Viele Grüße
Bernd

DL3HRT

Zitat von: Radioquant98 am 12. Mai 2025, 09:32Hallo DL3HRT,
nun ich denke schon , das bei dem Rippel noch gesiebt werden muß, Denn auch der Rippel ist eine Spannungsschwankung, die sich dann im Signal wiederfindet.
Wieviel die HV schwanken darf, da habe ich noch keine Erfahrungen, denn die Spektrometrie ist für mich Neuland und lerne aus den hier gemachten Fehler mit.

Das Datenblatt gibt einen Rippel von 50 mV an. Dieser Wert gilt für die maximale Ausgangsspannung von 1200 V und den maximalen Ausgangsstrom von 0,6 mA. Bei niedrigerer Spannung bzw. niedrigerem Strom dürfte der Rippel noch weitaus geringer sein. Ich denke, dass man auf weitere Siebung verzichten sollte.

Hamamatsu hat diese Module explizit zur direkten Spannungsversorgung von PMTs konzipiert.

Peter-1

Aus meiner langjährigen PMT Erfahrung kann ich folgenden Zusammenhang berichten.
Bei einer Spannungsänderung von 1% der ges. Hochspannung verändert sich die Verstärkung um etwa 10% !
D.h. Bei 850 Volt und einer Änderung auf 851 Volt wird sich entsprechend die Verstärkung und damit die Kalibrierung der Energieskala auch verschieben. Für Langzeitmessungen also unbedingt eine sehr stabile HV Spannung !
Gruß  Peter

DL3HRT

Ja, geringe Änderungen der Hochspannung verändern die Energiekalibrierung. Hier geht es aber um die überlagerte Rippelspannung, die mit der Generatorfrequenz die Hochspannung überlagert. Eine RC-Siebung nach einem geregelten HV-Modul bringt nur mehr Probleme als Vorteile., da die Regelspannung vor dem RC-Glied abgenommen wird. 

ABel

Hallo,

in meinem laienhaften Verständnis dachte ich: Siebung schadet nie, man kann sie nur besser machen!

Ganz ohne Kondensator am Ausgang hab ich den C10940 noch nicht ausprobiert; mach ich demnächst.

Sicher ist nur: Bisher war mir mit dem C10940 kein gutes Histogramm gelungen, die Energieachse war immer "zusammengestaucht".

Übrigens hält der C10940 die Ausgangsspannung auch bei geändertem Lastwiderstand ohne Nachjustierung, während die Theremino-HV-Versorgung Nachjustioert werden muss.

Gruß Andreas

ABel

Hallo,

hier ein Histogramm mit dem C10940-Netzteil ohne Kondensator im Ausgang (grün). In blau und rot C10940 mit Kondensator im Ausgang und in magenta mit dem Theremino-HV-Netzteil.

Also ohne Kondensator ist es besser als mit (jedenfalls mit denen, die ich ausprobiert habe; 0,2uF und 4,7nF), aber was rechts von 600 keV passiert, sieht nicht gut aus?!

Mag ja sein, das der Fehler wo anders liegt (z.B. beim Lastwiderstand im Divider, der hat gerade 10 kOhm), aber so befriedigt mich das nicht!

Gruß Andreas

Peter-1

Andreas,

hast du am Equalizer gespielt?  Soll das ein Radiumpräparat sein?
Male doch bitte einmal die Schaltung vom PMT auf und zeige was konstant an der Schaltung bleibt und was du jeweils veränderst.
Dass du wirklich NUR die HV veränderst kann ich kaum glauben.  >:(
Gruß  Peter