1000V, kaum Leistung - Verstärker-Schaltung gesucht

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Faellt mir gerade ein, Dschen moechte 0-5V Control Eingang haben. Da muesste noch ein Widerstand von IN- an eine Referenz oder an +12V wenn die schoen stabil sind. So dass am IN+ 2.5V anliegen wenn die Last 0V hat. Falls keine REF vorhanden ist dann vielleicht den Fusspunkt des Gegenkopplungsteilers (GND rechts unten) mit einem TL431 anlupfen, kostet nur ein paar Groschen.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg
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Moin!

Danke für die Rückmeldungen. Ich bin noch nicht dazu gekommen mich tiefer mit ihnen zu beschäftigen, denke aber das sie mich in die richtige Richtung bringen.

Wenn es so weit ist, gebe ich hier eine Rückmeldung was ich einsetze.

Ciao Dschen

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Dschen Reinecke 

=== der mit dem Namen aus China === 
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Dschen Reinecke

Joerg schrieb:

[...]

Ui, die zwei FETs in Sourceschaltung bringen viel Gain in die Schleife. Die Kompensation wird sicher lustig.

Wolltest Du den OP aufs Glatteis führen?

Man kann das vielleicht hinfrickeln (sic!), aber weniger, dafür definierte Verstärkung (z.B. Widerstand wenigstens in der Sourceleitung des P-FETs) in der Schleife ist m.E. der sinnvollere Ansatz.

Und was soll der Widerstand parallel zum P-FET bewirken?

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen http://oliverbetz.de/
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Oliver Betz

Kann man in die Source noch "Spoiler" reinsetzen, aber es ist halb so wild. Deshalb habe ich bewusst fuer den P-FET keinen BJT genommen.

Die Kompensation haengt weniger vom (recht schlappen) Gain solcher HV-FETs ab als von der Art der Last. Die kennen wir nicht, da muss Dschen eh passend kompensieren. Elektro-optische Modulatoren koennen z.B. ziemlich eklig kapazitiv sein.

Nein, x-mal so in der Art gemacht.

Du hattest es weggeschnippelt was ich schrieb: Es ist das _Konzept_ und keine fertige Loesung. Wie auch immer, es geht bei FETs auch ohne Source Widerstande. HV-Fets sind nicht besonders steil.

Man muss aber z.B. ein C von IN- nach OUT des Opamp setzen und dann passend dimensionieren. Wenn man damit nicht vertraut ist kann man einen Experten anheuern oder hier fragen.

Ebenso muss noch ein R in Serie zur oberen Z-Diode, hatte ich ja erwaehnt.

Ich schrieb dass es (bezahlbar) nur P-FETs bis 600V gibt und das zu knapp ist. Die obere Z-Diode hat Leckstrom. Preisfrage: Was verursacht der Leckstrom wenn der P-FET mal voll gesperrt ist? Nun weisst Du was dieser Widerstand soll :-)

Wirf doch jetzt mal Dein Schaltungskonzept hier in die Runde. Nicht nur ein Stichwort, mit Schaltbild.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Hi Jörg,

So und jetzt nehmen wir noch der Einfachheit halber statt den MOSFET billige NPNs und drehen dafür den OP um, dann passts auch wieder.

Es reicht ein Widerstand vom Invertierenden Eingang zur Versorgungsspannung. Wohl dem, der das Verfahren der Ersatzspannungsquelle drauf hat, dann ist das ganz schnell gelöst. Lernen meine Studenten im 2. Semester.

Marte

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Marte Schwarz

Uffbasse, dann bekommt man schnell eine Menge zusaetzlicher Verstaerkung dort hinten. Ich bekam mal so eine Schaltung hier auf den Tisch die deshalb nicht stabil zu bekommen war. Flog dann alles raus.

Der erste muesste dann PNP sein, bekommt man in 600V noch (in Europa z.B. STN9260). Muss jedoch Widerstands-Spoiler rein. Beim zweiten ist Essig, kleinere NPN ueber 1200V gibt es m.W. nur noch antiquarisch. Deren Stromverstaerkung ist meist miserabel, irgendwo bei 10, muss man sich heutzutage echt nicht mehr antun.

Warum das?

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Schrieb ich doch woertlich da oben :-)

Das geht aber nur wenn die Versorgung stabil ist. Wenn sie von einem ungeregelten Netzteil kommt, was hier ausreichen wuerde, dann sollte man das nicht machen.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Hi Jörg,

Warum denn, für sowas gibts Gegenkopplungen lokal.

BU508 gibts an jeder Strassenecke, kostet kleiner als 1 Euro und ist nicht so leicht tod zu bekommen. Der hfe von 10 wird in dieser Anwendung auch niemanden Schrecken.

Je nachdem, wie Stabil die -600 V sind kann man dann den ersten Transistor auch NPN machen, könnte dann sogar ein recht billiger TUN sein. Dann mit Zenerdioden und Widerstand in Reihe arbeiten, wie Du es ja erwähnt hattest und den BU508 mit Strom ansteuern.

Weil dann (mit einem TUN) eine Invertierung fehlt.

Oder doch eine Bohnenstange voll PNPs zum Treiben. Kostet doch nichts...

Sorry, ab Referenz hatte ich wohl nicht recht weitergelesen :-(

Wann ist sie das heutzutage nicht mehr?

Viel zu teuer :-)

Marte

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Marte Schwarz

Meinst du... Ich kenne jemanden der versucht das Netzteil eines C128D zu reparieren. Dort dauert es weniger als 1 Sekunde bis der BU508 nach dem Einschalten defekt ist.

Scheint ein 'interessantes' Design zu sein...

Gerrit

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Gerrit Heitsch

Klar, muss man ein kleines Widerstandsgrab machen, das geht. Warum nicht gleich FETs nehmen?

Der schafft keine >1200V, nur 700V. Der Leckstrom liegt bis 0.2mA bei Zimmertemperatur was ihn in dieser Anwendung unbrauchbar machen duerfte. Was machst Du damit?

Ich nehme an mit einem TUN meinst Du NPN. Wie willst Du das denn anstellen? Mit einer 595V Z-Diode da runter und dann bei jedem Einschalten oder Lastwechsel beten dass die -600V bloss nicht ueberschiessen?

Klar, man kann auch von hinten durch die Brust ... :-)

Ich nehme bei solchen Anlagen schonmal die Batteriespannung so wie sie reinkommt, ungeregelt. Es ist auch so dass handelsuebliche Regler nicht so besonders praesize sind, da kann bei einem 12.2V rauskommen, beim naechsten nur 11.8V. Weiss nicht ob das Dschen reichen wuerde, kann ich mir aber nicht vorstellen. Ein TL431 ist da ganz paesslich, kostet selbst in 0.5% und 92ppm/C unter 20c.

:-)

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

Das nenne ich Stromeinprägung. Und statt "kann" sage ich "soll".

Dadurch hat man eine definierte Verstärkung in der ersten Stufe. Ohne den Widerstand hängt die Verstärkung vom streuenden / driftenden Vorwärtsleitwert eines FETs ab.

Die Verstärkung der unteren Stufe kann man auch wieder durch einen Emitter- bzw. Sourcewiderstand einstellen. Ob das nötig ist, muss man rechnen oder simulieren und dann messen.

Ein BJT mit Emitterwiderstand macht das wohl so gut wie ein FET.

"Wenn die Schaltung schon alleine schwingt, muss ich mir um die Last keine Gedanken machen"?

[...]

An Source oder Emitter des oberen Transistors macht er die Schaltung kaum langsamer. Zwischen den beiden Transistoren schon. Klar, oder?

Leckstrom im Transistor...

Ich weiß, was Du damit bezwecken wolltest, aber ich weiß nicht, ob es erforderlich ist (ob der Transistor den Leckstrom der Diode nicht verträgt).

Ich vermute, dass es kein Problem ist, aber ich kann mich täuschen, und sichergehen muss derjenige, der die Schaltung braucht.

Die obige Beschreibung sollte klar genug sein.

Der OP erkennt jetzt hoffentlich ein paar Probleme, die Dein Vorschlag mit sich brachte.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen http://oliverbetz.de/
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Oliver Betz

Klar, das sollte man eh mit der ganzen Schaltung tun, aber mit Worst Case Last. Alles andere waere Roulette.

Ein HV-FET mit seiner sirupartigen Kennlinie braucht normalerweise keinen. Aber mal im Ernst, welchen (beschaffbaren ...) BJT wuerdest Du z.B. fuer den unteren N-Channel FET vorschlagen?

Sie schwingt von nicht von allein wenn man den Opamp nicht raketenmaessig laufen laesst.

Der Widerstand hat hier nichts mit schnell oder langsam zu tun, er hat eine Schutzfunktion.

Sehe ich auch so. Wir sind ja hier kein Designbuero sondern eine NG wo man sich gegenseitig mit Ideen hilft. Auf Mass schneidern muss das jeder fuer sich selbst. In diesem Fall sollte man vor allem erstmal die Last betrachten, in ihren Extremfaellen. Besonders was kapazitive Anteile oder gar LC-Filter darin angeht.

Also doch meine Schaltung? :-)

Bei mir funktionieren diese Schaltungen ohne Probleme.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

gerade _wegen_ der stark unlinearen Kennlinie, Drift und Toleranz ist der Widerstand sinnvoll.

Eine Schleife mit stark variierender Verstärkung ist viel schlechter zu kompensieren.

Nicht meine Aufgabe.

Aber Deine Aussage zum BU508 "schafft keine >1200V, nur 700V" ist in dem Zusammenhang schon mal Krampf, denn die 700V gelten für IB=0, und das wäre ja Unfug (willst Du etwa eine Diode vor die Basis setzen?). Mit negativem Basisstrom (stellt sich automatisch ein) und 1100V Vce (Spec des OP) ist der Leckstrom auch viel kleiner als bei UCE=1500V und Ube=0.

[...]

So wie Du ihn vorgeschlagen hast, bewirkt er eine schädliche (Kompensation, Schwingneidung!) Verzögerung. Er hat also sehr viel mit "schnell oder langsam" zu tun.

Ein Emitter- oder Sourcewiderstand begrenzt gleich gut bzw. besser und verlangsamt die Schaltung nicht merklich.

Weniger Leistung (linear statt quadratisch) im Begrenzungsfall.

Bei der Gelegenheit: Wahrscheinlich ist es sinnvoll, den ersten Transistor in Basis- bzw. Gateschaltung einzusetzen. Das hatte ich heute Nacht vergessen.

[...]

Du hattest es geschafft, die naheliegende, an sich triviale Schaltung so zu verunstalten, dass der OP damit Probleme bekommen haben könnte.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen http://oliverbetz.de/
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Oliver Betz

Natuerlich, wenn man an die Grenzen der Schaltung gehen muss sollte man Source Widerstaende haben. Wie ich mehrfach schrieb, die Ausarbeitung solcher Details liegt beim Entwickler.

Du schlugst BJT vor. Also, wie die Norddeutschen sagen, mach mal Butter bei die Fische.

Dann ueberlege mal in welchem Zustand der Regelschleife der Transistor Ib=0 durchlaeuft, vielleicht wird es dann klarer. Wenn jemand in so einer Schaltung Transistoren jenseits der Datenblattangaben betreiben moechte, bitte. Ich mache sowas nicht.

Ist doch hier voellig egal ob die Leistung im FET, in der Z-Diode oder im Widerstand abgebraten wird. Es geht u.a. darum den oberen Transistor weit genug weg von den 600V abs max zu halten, oberhalb derer man P-Channel nicht ohne Probleme bekommt.

Vielleicht hast Du jetzt auch erkannt wozu der Widerstand parallel zu DS des P-Channel FET wirklich gedacht ist.

Ja, koennte man machen. Habe ich schon so gesehen. In Sachen Linearisierung ist das aber so ziemlich Pott wie Deckel, braucht man auch einen Sourcewiderstand wenn man das moechte.

Nonsense. Es ging darum Dschen eine Idee zu zeigen. Und diese funktioniert.

Wenn sie so trivial ist, warum hast Du sie dann nicht selbst vorgeschlagen anstatt, Zitat "Such mal nach beanstalk, cascode, Kaskode sowie Kombinationen daraus". Das waere hier allerdings wirklich fehl am Platz und den Grund nanntest Du im Nachsatz selbst.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

Im Betriebszustand "nur Leckstrom Strom von oben" steigt die Spannung über dem Widerstand unter dem Emitter des BJT bei Bedarf so weit, dass der Emitter auf höherem Potential liegt als die Basis.

Deshalb "negativer Basisstrom stellt sich automatisch ein" => geringerer Kollektorstrom als bei Ube=0.

[...]

Wenn die Entwicklung meine Aufgabe wäre, würde ich erst mal einige der genannten Randbedingungen hinterfragen. Das liefe dann vielleicht auf eine andere Lösung hinaus.

Du hast sinnentstellend zitiert:

Das war kein Schaltungsvorschlag, sondern die Antwort auf "Ich habe zu beiden Begriffen nichts sinnvolles gefunden".

Ich sehe keinen Nutzen darin, diese Diskussion weiterzuführen, solange außer Dir niemand mehr Fragen hat.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen http://oliverbetz.de/
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Oliver Betz

u

Handelt es sich um T1 in

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-128d-german.gif ?

Das klingt so, als wenn der zu lange an ist, der Übertrager TR1 in S ättigung geht und die 300V aus C5 nur noch durch den (verdammt kleinen) Widerstand R11 (begrenzt) wird. Das führt zu einem C-E-Überstrom und trans formiert T1 in sehr kurzer Zeit in einen dreibeinigen Kurzschluss. Alternativ kö nnte C7 tot sein, und der Transistor durch die Streuinduktivität der Prim rwicklung gezappt werden. Schließlich könnte auch TR1 einen Windungsschlu ss haben, und damit nicht genug Induktivität. Dann ist das Netzteil Schrott.

Wenn ich die Schaltung korrekt interpretiere, handelt es sich bei dem Din g um einen typischen Sperrwandler, dessen Trafo in jedem Zyklus entladen wi rd. Die Regelung erfolgt über die Breite der Aufladepulse und/oder die P ause zwischen der Entladung des Trafos und Start des neuem Pulses. Die Breite der einzelen Ladepulse wird durch R11/T4 begrenzt: Wenn die Spannung an R11 e twa

0.7V erreicht (da fließt der Primärstrom des Wandlers durch), z ieht T4 den Basisstrom weg. Dieser Mechanismus zieht unabhängig davon, ob die Regelschaltung funktioniert. Die Regelung funktioniert darüber, dass über TR2 auch schon Basisstrom in T4 geschickt werden kann, wenn R11 noch kein e 0.7V erreicht hat, das verkürzt also die Pulse höchstens, oder verhindert den Start das nächsten Puls.

Gruß, Michael Karcher

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Michael Karcher

Ah ja, und auf dem Weg dahin bekommt der Opamp mal kurz leihweise einen Zwoelfzylinder und muss rasendschnell zu dem Betriebszustand "hintunneln", sonst ... *POFF*

Ein BU508 ist ein Transistor fuer Zeilenablenkung. Den im Linearbetrieb ueber 700V zu benutzen, davor kann ich Mitleser nur warnen.

[...]
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

ah, die Tabelle gab nicht genug Information. In der SOA-Grafik sehe ich die Einschränkung.

Wie gesagt - Suchen wollte ich keinen BJT. Falls es keinen sinnvollen gibt: Meine Anmerkungen gelten ebenso für FETs.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen http://oliverbetz.de/
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Oliver Betz

Hi Jörg,

Dir ist der Unterschied zwischen Vces und Vce0 bekannt? Ich sehe keinen Grund, warum man hier nicht mit Vces arbeiten können soll.

Über die Basis ablaufen lassen.

Wieso? Du bist doch meist der Kostenoptimierer. Ich wäre hier der "Nimm, was im Lager liegt"-Optimierer.

Marte

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Marte Schwarz

Hi Jörg,

Aber lieber als die MOSFETS allemal.

Marte

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Marte Schwarz

U.a. weil die SOA im Datenblatt bereits dagegenspricht.

Da fliesst er aber immer noch. Fuer A-Betrieb mit moeglichst weitem Aussteuerbereich nicht so der Hit.

Fuer Hobby, klar. Im Betrieb wuerde ich das mit BSR92 plus Zenerdioden oder geschickt gewaehlten Widerstaenden erledigen. Das bleibt dann alles zusammen fuer diesen Teil unter 30c. Wenn es edler sein soll vielleicht ein ZVP0545 aber der kostet 20c mehr.

Wenn es insgesamt 20c sein muss (hatte ich in einem solchen Fall mal) da kam ein MMBTA92 rein, schafft 300V und kostet weniger als 3c. Beim letzten Transistor hilft aber nix, da muss ein N-Channel FET rein.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

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