Versorgung über Basis

[Peter Z. (Gast)]

Hallo allerseits,

ich habe in einem Datenbuch von 1985 diese Applikation gefunden, siehe 
Bild.
Dort wird ein Fly-Back-Schaltnetzteil vorgestellt, bei dem der 
Schalttransistor Q1 nicht an der Basis, sondern am Emitter über Q2 
angesteuert wird.

Das gibt es jetzt (2012) auch als ein Bauteil bei STM,
ESBT Emitter Switched Bipolar Transistor.

Dort sind ein Bipolarer-Hochvolt-Transistor
und ein Niedervolt-MOSFET
gemeinsam auf einem Chip realisiert.

Was ich hier mal zur Diskussion stellen will:
Wie sieht das aus, mit der Versorgung der Schaltung
über den Basisanschluss von Q1

> ... is returned to C6 during the turn-off of the darlington Q1.

Kann es wirklich sein, das da ein nennenswerter Strom aus der Basis von 
Q1 über R3||D2 nach C6 zurückfließt?

[ArnoR (Gast)]

> Kann es wirklich sein, das da ein nennenswerter Strom aus der Basis von
> Q1 über R3||D2 nach C6 zurückfließt?

Wenn Q1 abgeschaltet wird, steigt die Kollektorspannung stark an. 
Dadurch fließt durch die Kollektor-Basis-Kapazität ein entsprechender 
Strom.

[Peter Z. (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Dadurch fließt durch die Kollektor-Basis-Kapazität ein entsprechender
> Strom.

Kann man abschätzen, wieviel das sein mag?

[ArnoR (Gast)]

> Kann man abschätzen, wieviel das sein mag?

Klar kann man das, wenn man die Kapazität und die 
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit kennt ;-)

[Andreas W. (andy_w)]

Hallo,
das ist eine Kaskodeschaltung. Q1 ist in Basisschaltung betrieben, die 
Spannung am Emitter und damit an Q2 ist nahezu konstant. Der 
Collectorstrom von Q1 ist fast identisch mit dem Emitterstrom. Q2 
steuert den Strom, durch Q2 fließt praktisch derselbe Strom wie durch 
den Collector von Q1, aber Q2 sieht nur die konstante und relativ 
niedrige Spannung am Emitter (= Basisspannung - ca. 0.7V). Dadurch wird 
Q2 "schnell", denn die Drain-Gate Kapazität bremst die Ansteuerung nicht 
aus (wenn Drain direkt an Last hängt, wirkt die Kapazität gegenkoppelnd 
als Millerkapazität, bei konstanter Drainspannung fällt das weg). 
Außerdem muß Q2 kein Hochvolttyp sein und die Verlustleistung ist 
relativ gering, da die Spannung klein bleibt (ist vor allem interessant, 
wenn die Kaskode analog betrieben wird und Leistung verheizt, der 
Großteil wird in Q1 verbraten, hier als Schalter weniger interessant). 
Deshalb kann man für Q2 eher einen schnelleren Typ finden.

Q1 ist ein Hochvolttyp für die Induktionsspannungen. Da er in 
Basisschaltung angesteuert wird, ist er ebenfalls viel schneller als 
wenn man ihn direkt ohne Q2 in Emitterschaltung betreiben würde, der 
Faktor dazwischen ist etwa die Stromverstärkung von Q1.

Ein weiterer Vorteil der Kaskode ist eine sehr gute Entkopplung von 
Eingang (Gate von Q2) und Ausgang (Collector von Q1), ist hier als 
Schalter aber eher nicht so wichtig. Die Treiber meiner Power-MOS 
Endstufen sind z.B. ebenfalls mit komplementären Kaskoden realisiert, 
mit allen genannten Vorteilen, schnell, gut entkoppelt und die 
Kleinleistungtransistoren (entsprechend Q1) machen die Arbeit (relativ 
großer Ruhestrom und die volle Betriebsspannung), die Steuertransistoren 
darunter (entsprechend Q2) liefern die Geschwindigkeit.

Gruß

[Peter Z. (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Wenn Q1 abgeschaltet wird, steigt die Kollektorspannung stark an.
> Dadurch fließt durch die Kollektor-Basis-Kapazität ein entsprechender
> Strom.

Ja is klar.
Aber die Frage ist doch, läßt sich so ein nennenswerter Strom für die 
Versorgung der Schaltung gewinnen oder nicht!
Laut Beschreibung dient der Mosfet Q3 nur zum Starten der Schaltung.

[Helmut S. (helmuts)]

> Aber die Frage ist doch, lässt sich so ein nennenswerter Strom
> für die Versorgung der Schaltung gewinnen oder nicht!

Wenn das nicht klappen würde, dann wäre das eine mittlere Katastrophe da 
dann der Basisstrom aus den 300V kommen müsste.

> 1985

Ich würde mal sagen das hat damals schon fast niemand so gemacht und 
heutzutage macht man das erst Recht nicht mehr so in Schaltnetzteilen. 
Vergiss 1985 (diese Schaltung). Wir haben 2012.

[Arno H. (arno_h)]

Helmut S. schrieb:
>
>> 1985
>
> Ich würde mal sagen das hat damals schon fast niemand so gemacht und
> heutzutage macht man das erst Recht nicht mehr so in Schaltnetzteilen.
> Vergiss 1985 (diese Schaltung). Wir haben 2012.

STM stellt noch sowas her, allerdings steht die ganze Serie auf NRND, 
läuft also aus. Die 12 und 20A-Typen sind schon obsolete.
http://www.st.com/internet/analog/subclass/706.jsp
IGBTs werden eben immer besser.
Neben der besseren SOA bietet auch die Basisschaltung des bipolaren 
Transistors Vorteile durch den Wegfall des Miller-Effekts.
Hauptnachteil ist imho die erforderliche eigene Spannungsversorgung für 
die Basisansteuerung.

Arno