Mini Funkeninduktor

Funkeninduktoren dienen dazu, aus einer kleinen, meist Gleichspannung, eine hohe Impulsspannung zu erzeugen.
Jeder kennt sicher diese „Elektrifizierer“ aus dem Scherzartikelbereich oder die Elektroschocker zur Selbstverteidigung, technisch nix anderes als Funkeninduktoren. Große Funkeninduktoren schaffen es schon mal auf 400kV Ausgangsspannung, aber hierzu ist meist eine sehr große Spule selbst zu wickeln, was so manchen Nachbauer abschreckt. Die Ansteuerung kann sowohl klassisch, mit einem „Wagnerschen Hammer“ als auch elektronisch mit Transistoren geschehen.
Ich habe mich bei meinen Selbstbau für die klassische Ansteuerung entschieden, sie ist leichter und schneller gebaut als eine Schaltung mit Transistoren.
Um sich das lästige Spulenwickeln zu ersparen, habe ich einen kleinen 6V-Printtrafo „missbraucht“.
Der hier vorgestellte Funkeninduktor schafft knapp 2kV Impulse, die man ohne Probleme zum ansteuern einer Hochspannungskaskade benutzen kann.
Diese Anordnung dient bei mir als Lasernetzteil für den N₂-Laser und für diverse andere Hochspannungsexperimente.

Materialien:

Trafo 230V/6V (hier 16VA Trafo zur Printmontage)
Relais 1xUM 16A
2 Hochlastwiderstände mit 10Ohm und 25W Belastbarkeit
Kabel ca. 1m Gesamtlänge (Schaltlitze o.ä.)
Lötkolben
Elektroniklötzinn

Zusammenbau:

Man verbindet einen Anschluss der 6V-Spule des Trafos mit einem Pol der Relaisspule und lötet noch ein 25cm langes Kabel mit an.
Hier kommt nachher zum Beispiel der Minuspol der Gleichspannung dran. (die Polung ist bei dieser Schaltung egal, es geht auch anders herum.)
Den zweiten Anschluss der Relaisspule lötet man an den Schaltkontaktanschluss des Relais, das ist der Steg, der durch die magnetische Anziehungskraft der Relaisspule hin und her schwingt. Den zweiten Anschluss des Trafos lötet man über die beiden in Reihe geschalteten Widerstände mit an diesen Anschluss, so dass also die Relaisspule und die 6V-Spule des Trafos parallel liegen. Jetzt wird noch ein Kabel (für den Pluspol) an den Öffnerkontakt (öffnet den Stromkreis beim Anziehen des Relais) gelötet, sowie zwei weitere Kabel an die beiden Anschlüsse der 230V-Seite des Trafos.

Schaltungserklärung:

Das Relais wird hier als „Wagnerscher Hammer“ zweckentfremdet. Beim Anlegen der 12V Gleichspannung fließt der Strom über den geschlossenen Relaiskontakt zum einen über die beiden Widerstände in die 6V-Wicklung des Trafos, zum Anderen auch in die Relaisspule. Das Relais zieht nun an, wobei der Öffnerkontakt sich öffnet und den Stromkreis unterbricht. Durch die Unterbrechung fällt das Relais wieder ab und der Öffnerkontakt schließt den Stromkreis wieder. Es fließt wieder Strom und der Zyklus beginnt von vorne. Die so erzeugte gepulste Gleichspannung induziert in der 230V-Wicklung des Trafos eine hohe Impulsspannung von ca. 2kV.
Die Widerstände dienen als Strombegrenzung, auf keinen Fall sollte man einen 6V Trafo sonst mit 12V ansteuern, er würde schlicht durchbrennen. Die Widerstände werden im Betrieb sehr heiß, was sie ja auch sollen. Denn es ist besser wenn die Widerstände aufheizen als die 6V-Wicklung des Trafos, der die Wärme nur schlecht abführen kann.

Bilder:


Schaltbild


Der Funkeninduktor


Betrieb