Alternative zur Bohnenstange?

Mache mal was mehr Abblockkapazitaet an den Treiber. 100nF ist duenne und ein Elko bringts nicht. Einige uF keramisch waeren gut, kost ja fast nuescht mehr. R6 kann man wohl auch weglassen. Die 1nF Abblock-C auch. Die Abblockung im Layout ist was "sub-optimal", mache den 100nF an die Stelle wo R6 ist. Kurze Wege sind wichtig. Dito bzw. noch schlimmer bei C4/C4, die sind ja beinahe am Ende eines Feldwegs angebracht.

Dann noch ein paar mehr Durchkontaktierungen auf die unten (hoffentlich) vorhandene geschlossene Masseflaeche. Eine bei U4 Pins 4/5, eine bei U3 Pin 3 und dann noch je eine bei den HF Buchsen. An den Buchsen ist im Moment ueberhaupt keine Durchkontaktierung nach Masse.

Und beim naechsten Mal jemanden vom HF-Institut uebers Layout gucken lassen, vielleicht eine Kiste Herrenhauser als Honorar hinterherschieben :-)

Physiker? Da reicht man einen Finger und schon wird die ganze Hand ... :-)

Kaskaden sind keine allzu exakte Geschichte.

Nun koennte man natuerlich auf die Idee kommen eine Roehre von Svetlana oder Sovtek ... aber vermutlich wuerden viele Akademiker daraufhin Wuergreiz bekommen.

Das ist schonmal eine Massnahme.

Dann waere die Moeglichkeit einige flotte Transistoren uebereinander zu setzen und jeden einzeln per Uebertrager ansteuern. Bei 4.3kV koennten gute LAN Uebertrager so gerade noch durchhalten, ansonsten eben selbst wickeln. Aber gegen Reverse Vbe schuetzen. Und nicht zu schnell schalten sodass keiner der Transistoren gross ueber seine Vce max kommt, oder auch schuetzen.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Jörg,

und dann gleich mit 15 Stufen... möglicherweise noch mit Bipolartransis?

Ich hatte mal bei PowerEx was mit 5 kV gesehen, aber nie welche bekommen. Für die paar pF könnten die auch ein bischen groß sein.

ich meinte auch schon 8 kV allerdings auch bei einigen kA gesehen zu haben ;-)

Nun ja, von nix kommt nix. Ich kenn mich mit Röhren zu wenig aus, aber es gibt durchaus z.B. bei Defis auch welche, die mit Blitzröhren geschaltet wurden. Wie das in Sachen Geschwindigkeit und Jitter aussieht wäre zu prüfen.

LAN-Teile sind leider oft nur bis 1,5 kV ausgelegt. Im Bereich ISDN und ADSL gehts aber lustig über 4 kV.

Ich bin zuletzt dazu übergegangen, Rinkerne als Sekundärseite auf eine gut isolierte Primärwindung aufzufädeln.

Nee, so schnell wie geht und dann zusehen, dass die Avalancefestigkeit im spezifizierten Bereich bleibt. Bei 50 pF sollte das leichter gehen

Du willst da nicht wirklich bipolare Transistoren vorschlagen? Ich würde da immer Mosfets vorziehen.

Hatte ich auch lange damit herumgeeiert und letztendlich verworfen. Das ist einfach zu langsam. Ich weiss leider zu wenig über Pockelszellen, welche Frequenzen da gebraucht werden und welche Schaltzeiten da üblich sind, insoweit würde mich da ein bischen mehr an Details von Kai-Martin interessieren, z.B. welche Transistoren da derzeit wie als Bohnenstange verbaut sind.

Marte

"Kai-Martin Knaak" schrieb im Newsbeitrag news:i9sk1h$q1t$ snipped-for-privacy@gwaiyur.mb-net.net...

Hochspannungs-IGBTs: DIM400XSM65 (6.5kV/Dynex) 5SNA0400J650 (6.5kV/ABB) MIO600-65 (6.5kV/Ixys) FZ200R65 (6.5kV/Eupec) CM600HG-130H (6.5kV/PowerEx) QIS4506001 (4.5kV/60A),

ABER: Musst du bis auf 0V entladen ?

Kann die Zelle nicht zwischen +2.25kV und -2.25kV hängen ?

Muss man wirklich die Spannung der Pockelszelle schalten, kann man nicht einen Ferrittrafo 1:10 davorhängen und 450V schalten ?

Nur mal so als Brainstorming.

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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Geht auch mit CMOS, Seite 83:

Wenn es schnell gehen muss hat man die ganzen Gate-Kapazitaeten, Widerstaende und so weiter, was dann ordentlich schlottert.

Beschaffbarkeit ist da oft das Problem. Es gibt welche bis 1kV aus der IXTY/IXTU Series mit relativ wenig an Kapazitaeten. Wenn man sie denn irgendwo kriegt.

Das wiederum ist weniger ein Problem. Muss man aber vor dem Einschalten beim Kraftwerk Sottrup-Hoecklage anrufen :-)

Geht mit Roehren an sich ganz gut, wird aber oft als "unmodern" abgetan.

Och, da sind wir in der Welt der Medizinelektronik besseres gewohtnt :-)

Aus deutschen Landen frisch auf den Tisch:

Man muss aber drauf achten, dass bei Mehrfachversionen auch die Sekundaerseiten gegeneinander so viel aushalten.

Das tun wir in der Medizin auch gern, weil man dann den Produktionsprozess unter eigener Kontrolle hat. Besonders bei Ferrit-Uebertragern zur Spannungsversorgung.

Ok, aber dann lebt die Chose nicht ewig. Es gibt nur wenige Transistoren mit Datenblattangaben zur Lebensdauer im Avalanche-Betrieb, z.B. von Zetex (oder jetzt Diodes, Inc.).

Was immer beschaffbar ist, da kann man heutzutage nicht zimperlich sein. Es gibt inzwischen relativ normale FETs mit ueber 40 Wochen Lieferzeit.

Wollte ich gerade sagen. Ein Schaltbild und vor allem auch ein Photo vom Aufbau waere hier sehr nuetzlich. In den meisten Faellen wo ich zu aehnlichen Sachen gerufen werde stellt sich als allererstes der Aufbau als verbesserungsbeduerftig heraus. Natuerlich nicht immer.

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Gruesse, Joerg

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Hallo!

Ein paar PDFs zum Thema HV - "Avalanche Transistor" - Pulser:

DRIVING POCKELS CELLS USING AVALANCHE TRANSISTOR PULSERS

High voltage fast ramp pulse generation using avalanche transistor

Nanoseconds Switching for High Voltage Circuit Using Avalanche Transistors

High voltage pulse generation using current mode second breakdown in a bipolar junction transistor

HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY FOR ELECTRO-OPTICS APPLICATIONS

Mit freundlichen Grüßen Harald Noack

Kai-Martin Knaak schrieb:

Ist der Trigger schon mit dem Arbeitstakt des Hochspannungsgenerators synchronisiert? Irgendwoher muss dass nicht wiederholbare Verhalten ja kommen und ich würde zunächst auf einen unterschiedlichen Anfangswert der Hochspannung zum Triggerzeitpunkt tippen.

Mit freundlichem Gruß

Jan

Blitzröhre? die sind schnell, ob ausreichend schnell - da kenn ich bei Deiner Anwendung zu wenig.

PS - die Versorgung im Schaltplan bei C6, C7 ist in der Realität sicher anders als gezeichnet...

Grüße

- Michael Wieser

Am 22.10.2010 20:09, schrieb Kai-Martin Knaak:

Gasgefüllte Funkenstrecken mit Zündelektrode?

--
tschüs

Hallo Jörg,

Na ja, 1 kV ist ja noch Niederspannung. Da bekommt man vieles angeboten. Über 1,2 V wirds dann plötzlich erheblich dünner und wenn man dann noch mehr als 1700 V bei einstelligen Ampere Dauerstrom sucht, wirds sehr eng am Markt

Zum einen gibts ja Kondensatoren für solch Leistungsspitzen und zum anderen muss man auch ein bischen reserve haben, wenn man eine E-Lok betreiben will.

Spätestens dann, wenn man Stückzahlen produzieren will, wird auch seitens der Medizintechnik gerne auch Bauteile aus dem Consumerbereich zurückgegriffen, wenn diese bewährt und in großen Stückzahlen billig zu haben sind.

Was selten der Fall ist

Wir auch ;-)

Gerade bei der Reihenschaltung der MOSFETs/IGBTs hat man so ganz einfach auch die Isolationsspannungsfestigkeit der einzelnen Sekundärseite untereinander ganz gut im Griff. Ausserdem gibt es minimal Rückwirkung von einem Ringkern auf den anderen. Wenn man alle Sekundärseiten auf einem Kern hat kann das üble Wechselwirkungen geben. So macht man Stromwandler als Gatestrecken und pumpt die Gates ziemlich gut zeitgleich hoch.

Man muss eben genug Respektabstand einhalten. Wenn die Teile bis 100 mJ Avalancefest sind und man bleibt einiges darunter, dann hält das schon.

Na ja, wenn man spezielle bipolare wegen der Avalancefestigkeit will, wirds nicht viel besser aussehen, oder?

Marte

Fuer schnelle Sachen findest Du bei 1kV und sogar darunter kaum etwas mit kleinem Die Size, also wenig Kapazitaeten. Weiss jemand welche Transistoren Arno Weidemann in seiner FET-Endstufe benutzt hat? Ich bekomme die cq-DL hier nicht. Arno hat sich in dieser Hinsicht sicher die Rosinen rausgepickt.

[...]

Klar, aber sie muessen EN60601 schaffen.

Stand m.W. mal in einer EMV- oder Amateurfunkpublikation: "Toroids don't talk".

Auf einem gemeinsamen Kern geht das ganz paesslich. Hat den Vorteil dass es in Sachen Streuinduktivitaet und Kerndaten kaum Unterschiede gibt, was fuer das Timing gut ist. Aber das muss man selbst wickeln, wegen der Durchschlagsfestigkeit sind z.B. die Versa Six-Pack mit EI-Kern nicht so gut geeignet.

Aber immer vorher erwaegen wie oft die Pockels-Zelle ueber die Lebensdauer der Schaltung umgeschaltet werden so. Paar zigtausend mal, ok, paar zig Millionen u.U. nicht.

Digikey hat tausende vorraetig, muessen troz schmerzhaft hoher Preise wohl Umsatz haben. Aber die Transistoren haben nur 50-100V Spannungsfestigkeit und kosten etliche Dollar pro Stueck, kann man fuer diesen Fall eher vergessen.

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Gruesse, Joerg

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Kai-Martin Knaak schrieb:

Sinn und Zweck von R6-50Ohm erschliesst sich mir nicht, ausser Erhöhung der Verlustleistung. Der Innenwiderstand des EL Treibers ist etwa 4 Ohm, sodass die Leitung eh unter Z angesteuert wird. Wenn sie mit 50 Ohm empfängerseitig abgeschlossen ist, ist das OK. Behaupte, ohne R6 geht alles noch besser ;-)

Alle neueren Pockelszellentreiber (d.h. neuer als ca. 30 Jahre) arbeiten mit Avalanche-Transistor-Stacks. Zunehmend sehe ich auch Schaltungen, in welchen die Avalanche-Transistoren als Marx-Bank geschaltet sind, sodass man sich die HV-Versorgung sparen kann. Dann wird allerdings "zügig" von Null auf HV geschaltet und langsam zurück. Die Pockelszelle hält dann auch länger, da nicht immer HV anliegt. Oft werden furchtbar kommune Transistoren verwendet und keine wirklich speziellen Avalanche-Typen.

Jörg meint, so was hält nicht lange. Ich hab allerdings mehrere YAG-Laser mit deutlich über 100 Mio Schuss im Einsatz, ohne dass ein Treiber ab- geraucht wäre. Antik (JK Lasers, so kurz nach der Erfindung des Lasers, verwendeten noch Krytrons. Viel Spass bei der Beschaffung ;-) und seid nett zu den Drei-Buchstaben-Vereinen).

Wenige Publikationen kenn ich, wo MOSFETs gestackt [tm] wurden. Selten auch Trafo plus Step-recovery-Zeuch, das liefert enorm steile Pulse, aber Jitter=? IMHO.

--
mfg Rolf Bombach

R6 dient wahrscheinlich dem Frostschutz :-)

Nicht ich meine, die Hersteller meinen. Kann durchaus sein dass erst nach 200 Millionen Schuss Schicht ist, je nachdem wieviel Kapazitaet Ihr entladet und wieviel Strom dabei fliesst. Sieh Graphik oben links auf Seite 3-105:

[...]

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Gruesse, Joerg

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Die hier?:

IRF710 dafür wird die Leistung von 32 dieser Teile aber über Power- Combiner addiert (ich wusste gar nicht, das so etwas in nicht komerziellen Schaltungen gemacht wird / üblich ist).

Erfahrungsgemäß sind, die Leute die Amateursachen entwickeln, aber reletiv schmerzfrei;) (3CX800A7, EIMAC8877, MRF430, MRF151, MRF899, ...) Wenn dann der PA Baustein defekt ist, gibt es das Ersatzteil nur unter ITAR oder dergleichen (Endverwendungsnachweis).

Von einige gebrauchten Geräten haben auf den Flohmärkten auch etwa 60% die Modifikationen die eigentlich nur für komerzielle Nutzer vorgenommen wurden.

Danke! Ich habe seine PL509 Version in meiner Jugendzeit nachgebaut, aber da bekommt man ja nur noch schwer Ersatzroehren und die sind teuer.

Kommt schon vor. Das Netzteil habe ich irgendwie im PDF nicht gefunden, aber muss "Arno-Style" sein, mutig ohne Trafo. 160V waere natuerlich fuer unsereins optimal, kann man die 120V aus der Steckdose nehmen, gleichrichten und schon hat man stabile 170VDC. Oder was man hierzulande stabil nennt.

Amateurfunkgeraete sind aber meist von Haus aus schon ganz gut. Teilweise besser als kommerzielle Geraete.

Der Icom R-1500 hier hat schon manche verbluefft. "Ja wie hast Du denn diese schwache Stoerquelle gefunden?"

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Gruesse, Joerg

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Das sind auch mehr Pads f=C3=BCr den Fall, dass man nachtr=C3=A4glich beschlie=C3=9Ft, am Ausgang noch etwas nach Masse anzuschlie=C3=9Fen. Bei den beiden aufgebauten Exemplaren ist dieser Widerstand gar nicht erst best=C3=BCckt.

Gem=C3=A4=C3=9F den Erz=C3=A4hlungen, die zu zu diesem Laser in Umlauf = sind, k=C3=B6nnte dessen Design durchaus alt genug sein, um noch nicht in diese Klasse zu fallen. Die Schlange von Widerst=C3=A4nden und=20 Transistoren sind jedenfalls zu einem gro=C3=9Fen Spannungsteiler=20 zusammengeschaltete, dessen Knotenpunkte =C3=BCbereinander gestapelte=20=

gew=C3=B6hnliche NPN-Transistoren ansteuern. Die Transistoren sind=20 Massenware aus der Cent-Klasse. Den Typ kann ich am Montag raussuchen.

Hier Links zu den Bildern von einem anderen Laser aus der gleichen Schmiede (6 kV statt 4 kV, aber sonst gleicher Aufbau)

Danke f=C3=BCr das Stichwort. Ich kannte bisher nur den klassischen Marx-Generator mit Funkenstrecke aus Knall-Bumm-Abteilung der Ex-Physik-Vorlesung ;-)

Das k=C3=B6nnte in unserem Fall ein Ausschlusskriterium sein. Die=20 Pockelszelle ist aktuell so eingebaut, dass sie nach Masse gezogen=20 werden muss, um als Q-Switch zu dienen. Ob man ihre Ausrichtung passend f=C3=BCr hoch statt runter ziehen drehen kann, m=C3=BCsste man=20=

herausfinden.

Exotisch-historische Bauteile kommen erst in Frage, wenn die=20 normal beschaffbaren sich erwiesenerma=C3=9Fen nicht eignen. Es=20 wird schon seinen Grund haben, wenn eine Technik seit ein=20 paar Jahrzehnten nicht mehr =C3=BCblich ist.=20

VDI, VDE, oder EG&G?

------

--=20 Kai-Martin Knaak =C3=96ffentlicher PGP-Schl=C3=BCssel:

Es ist ein Q-Switch=20

Dabei gilt die einfache Regel, je schneller, je besser.=20

=20

=C4h, ja. Da ist offensichtlich die flacshe Version ins Dokuwiki gerate= n.=20 Danke f=FCr den Hinweis.=20

------

--=20 Kai-Martin Knaak =D6ffentlicher PGP-Schl=FCssel:

Wow, richtige Transistoren f=C3=BCr richtige M=C3=A4nner! Sehe gerade, dass die Bauteile in der dse-FAQ gelistet sind.=20

--> Nehme mir vor, n=C3=A4chstes Mal selber da nachzubl=C3=A4ttern...

N=C3=A4chste Frage ist, ob die Transistoren die Schaltung auch schnell genug hinbekommen. in den Datenbl=C3=A4ttern gehen die=20 Schaltzeiten in die hunderte ns. Ob das ausreicht, habe ich noch kein Gef=C3=BChl f=C3=BCr.=20

Ich werde mich =C3=BCber die eingebaute Pockelszelle informieren=20 und einen scharfen Blick auf den aktuellen Anschluss werfen. =20 Dann br=C3=A4uchte man ein symmetrisches Transistorpaar f=C3=BCr 2.5 kV= . Gibt es sowas? Oder habe ich da etwas missverstanden? =20

Bringst das nicht Verz=C3=B6gerungen rein? Ich h=C3=A4tte gedacht, dass= der Aufbau der Magnetfelder im Trafo seine Zeit dauert. Idealerweise=20 sollte die Schaltzeit des Q-Switch kleiner als die Umlaufzeit des Lichts im Laserresonator sein. Die ist in der Gr=C3=B6=C3=9Fenordungn v= on=20

10 ns. F=C3=BCr die genaueren Anforderungen werde ich mich nochmal mit den Pulslaser-Leuten unterhalten.=20

Danke daf=C3=BCr.

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--=20 Kai-Martin Knaak =C3=96ffentlicher PGP-Schl=C3=BCssel:

Super.=20 Gerade die Avalanche-Geschichten werde ich mir mal genauer anschauen. Bisher hatte ich diese Technik noch gar nicht auf dem Schirm. =20

Das Paper =C3=BCber das Hochxspannungsnetzteil f=C3=BCr optoelektrische= =20 Anwendungen ist auch gemerkt :-)

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--=20 Kai-Martin Knaak =C3=96ffentlicher PGP-Schl=C3=BCssel:

Vermutlich MPSA42 oder 44. War frueher so ueblich. Die sind allerdings aetzend langsam. MMBT6517 koennten sich zum Tuning eignen wenn Strom und hfe reicht, gibt es allerdings nur in SOT23.

Die Rueckseite sieht ja beinahe aus wie Fraktal-Kunst :-)

Habt Ihr den Jitter am Treiberausgang gemessen? Dann wuesste man zumindest wo er verursacht wird.

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Gruesse, Joerg

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