Möglichkeiten bis zu 5kV zu schalten

Hallo Ulrich,

Das macht man oft mit einer Serienschaltung von FETs, Ausgleichswiderstanden und z.B. Pulsuebertragern oder Optokopplern plus ganz kleinen Uebertragern zur lokalen Versorgung jedes FETs. Ist aber eine haarige Geschichte und man muss genau wissen, was man tut. Einmal eine Mikrosekunde zu langsam an einem Gate und es rummst.

Winfield Hill (AoE Autor) macht so etwas oft und Du kannst ihn fragen, entweder direkt oder auf s.e.d. Der Thread "Win's next 10kV project" ist auch interessant, allerdings sind wir wie so ueblich hie und da abgeschweift ...

Thyristoren kommen auch bis in diese Bereiche, aber das sind dann Monster mit ueber 1000 Ampere und kosten fast vierstellig. Aehnlich mit Thyratrons, alles zu gross. Ein Beispiel in der Groesse eines Fruehstueckstellers:

Ganz esoterischer Vorschlag: Ballast Triode, wie sie frueher in US-Farbfernsehern verwendet wurde. Ich hatte letztens eine aus frischer russischer Fertigung gesehen. Die packen ueber 20kV.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Wenn mann's nicht so eilig hat kann man die FETs auch durch Widerstandsnetzwerke ansteuern, ganz ohne Übertrager und lokale Hilfsenergie.

timo.

Ulrich Langenbach schrieb:

Hallo Ulrich,

an einem MOSFET-Schalter für HV habe ich mal herumgebastelt und bin zum Schluss gekommen, dass es doch zuverlässiger ist, beim Relais zu bleiben. Von Oliver wurde

ja auch schon genannt.

Mein Schalter bestand aus mehreren in Reihe geschalteten BUZ50, die über Optokoppler angesteuert wurden. Für jede Stufe wird eine eigene potentialfreie Versorgung mit entsprechender Trennspannung benötigt, daher hatte ich noch ein kleines Schaltnetzteil mit Ringkern und mehreren Sekundärwicklungen mit Teflon-Drähten. Zum Schutz vor Überspannung bei unterschiedlichen Schaltzeiten hing parallel zu jedem MOSFET noch ein Varistor.

Platz und Gewicht sparst du mit einer solchen Anordnung jedenfalls nicht. Der einzige Vorteil einer Halbleiterlösung ist die höhere Schaltfrequenz. Vielleicht kannst du durch Wahl eines anderen Relais noch Gewicht sparen. Welches Relais setzt du denn momentan ein? Musst du unter Last die Kontakte öffnen/schließen?

Wenn du Veröffentlichungen zum Thema suchst, schau doch mal ins Review of Scientific Instruments.

Auf die Schnelle habe ich folgende Links gefunden:

Gruß, Alexander

Hallo Ulrich,

IXYS hat einen sehr praktischen 4kV IGBT im Programm (IXEL40N400), der fuer so eine Anwendung aeusserst praktisch ist - insbesondere auch weil der im isolierten Gehauese daher kommt. Mit zwei in Serie geht das recht problemlos. Allerdings erfordert die Erzeugung der Hilfsspannung (ich nehme mal an es handelt sich um einen High Side Treiber) je nach gegebenheiten etwas Gehirnschmalz. Die Schwierigkeit eines solchen Projekts liegt wie andere schon schrieben in Details, wie Kurzschlussfestigkeit, Schaltzeiten und Bestaendigkeit der Schaltung gegenueber Transienten und Gegenspannung. Nicht zu vergessen ist, dass ein Hochspannungstastkopf fuers Oszi notwendige Voraussetzung ist um sowas zu entwickeln. Bei >5kV ist der so teuer, dass der Kauf einer fertigen Loesung sicherlich billiger ist, falls es sich um eine Einzelanwendung handelt.

Klaus

"Ulrich Langenbach"

"Für etliche IGBT's sind 6kV Standard." (Zitat von meinem Bauelementeprof.)

Gruß,

Markus

maqqusz schrieb:

Eher selten, aber existent.

$File/5SNA%200400J650100_5SYA%201592-01Jun%2007.pdf

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mfg Rolf Bombach

Rolf_Bombach schrieb:

$File/5SNA%200400J650100_5SYA%201592-01Jun%2007.pdf

Ich sehe gerade, man sollte im Interesse maximaler Zuverlässigkeit nur etwa die halbe Nennspannung ausnutzen. ("Alles Gute kommt von oben").

$File/5SYA%202042-02%20Nov.%2004%20(cosmic%20rays%20on%20HiPaks).pdf

Ingrid

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mfg Rolf Bombach

Rolf_Bombach schrieb:

[...] Halbleiter-Schalter für 5kV/0.05A

$File/5SNA%200400J650100_5SYA%201592-01Jun%2007.pdf

naja, wenn ich in das Datenblatt schaue, ist ein 400A Bauteil etwas überdimensioniert, um 50mA zu schalten. Der Reststrom bewegt sich in der gleichen Größenordnung wie der zu schaltende Strom.

Also lieber kaskadierte MOSFETs nehmen oder beim Relais bleiben.

Gruß, Alexander

Alexander Dörr schrieb:

$File/5SNA%200400J650100_5SYA%201592-01Jun%2007.pdf

Uns ist das schon klar; es war Makus, welcher 6 kV IGBTs wollte ;-]

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mfg Rolf Bombach

Hallo Markus,

Wo hat er denn das her?

Es sei denn, er meint die Sorte, wo man vorher den Kranwagen von Schwientek bestellen und einen Teil des Daches abdecken muss. Nicht alles, was Profs loslassen, ist auch praxisrelevant. Digikey ist hier eher ein geeignetes Informationsmittel und da ist IIRC bei 2.5kV Schluss.

Fuer 50mA ist das aber eh nichts.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

"Joerg"

bestellen und einen Teil des Daches abdecken muss.

eher ein geeignetes Informationsmittel und da ist IIRC

Also ich habe irgendwo mal eine Liste mit IGBTs gesehen mit ca 1200 einträgen. mind. 50 davon wahren welche mit mehr als 5kV. Leider habe ich den Link verlegt.

Joerg schrieb:

Digikey ist da definitiv die falsche Adresse. 6,5kV IGBTs (keine Stacks!) gibts durchaus, z.B. von Dynex. Aber das Zeug ist halt nur einem kleinen Kreis an Entwicklern bekannt, häufiger werden Stacks verwendet, sind preiswerter und robuster.

Gruß Dieter

Hallo Dieter,

Ok, also Boutique Bauteile ;-)

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

Nö, aber der Markt ist halt klein. Da wo Mittelspannungsumrichter gebraucht werden ist meist genug Platz für die Elektronik, wenn der aber fehlt sind solche IGBTs erste Wahl.

Gruß Dieter

|> > Ok, also Boutique Bauteile ;-) |> |> Nö, aber der Markt ist halt klein. Da wo Mittelspannungsumrichter |> gebraucht werden ist meist genug Platz für die Elektronik, wenn der |> aber fehlt sind solche IGBTs erste Wahl.

Im akademischen Sinne bedeutet "Standard" wohl: "Ist erforscht, gibts zu kaufen, braucht man nicht mehr erfinden". Das ist nicht gleichbedeutend damit, dass ein analoger Schaltungsentwickler aus Kalifornien die Dinger millionenfach verbauen kann ;-) Viel interessante wäre da eigentlich, wo der "Nicht-Standard"-Bereich bei Einzel-IGBTs anfängt.

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         Georg Acher, acher@in.tum.de
         http://www.lrr.in.tum.de/~acher
         "Oh no, not again !" The bowl of petunias

Hallo Georg,

kaufen,

Der faengt so bei 1200V an. Hin und wieder gibt's mal 1700V Typen zwischen $5 und $10, aber das ist i.d.R. zu teuer und man macht es dann anders.

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Gruesse, Joerg

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