Hallo, ich habe von einer Avalancheschaltung in einem Paper gelesen, die recht simpel ist und Hochspannungen schalten kann. Dabei werden die FETs in Serie geschalten und Gate mit Source verbunden. Wird der unterste FET geschalten,sollen laut Theorie aller anderen nachziehen und durchschalten. Soweit so gut. Hab das Ding mal aufgebaut (siehe Fotos) und in PU Lack eingegossen. Jeder BUZ 80A kann 800V, Avalanche Effekt tritt laut Datenblatt bei 870V auf. Ich hab die Schaltung mit 4,5kV versorgt (JP3 und JP4 als Masse), das enstpricht für jeden FET 750V. Der unterste wird mit 5V bei 1Hz Rechteckssignal angesteuert (JP1 und JP2 als Masse). Um einen Kurzen zu vermeiden ist zwischen JP3 und der Hochspannungsquelle eine Kette von Widerständen mit 10M. Problem: Die Schaltung schaltet nicht. Hat jemand eine Idee?
Angehängte Dateien:
-
Avalanche.JPG
40 KB -
IMG_1221.JPG
280 KB -
IMG_1231.JPG
430 KB
erst mal muss eine Brücke von JP2 nach JP4 her. Dann schaltet zumindest der unterste FET ein bisschen.
Die ist drin. Die Massen sind alle miteinander verbunden. Hatte ich vergessen zu erwähnen. Sorry. ABer ich seh gerade, dass der 50 Widerstand eigentlich 10K sein sollte... Mist. Werds mal versuchen und mein Ergebnis posten.
Kann ich dieses Papier auch irgendwo im Netz nachlesen? Irgendwie paßt dieses Verhalten überhaupt nicht zu dem was ich mit MOSFETs an Erfahrungen gemacht habe. Bei Überspannungen verhalten sich diese kurzfristig wie Z-Dioden und langfristig bekommen sie Leckströme bis sie sich gar nicht mehr sperren lassen.
Das Paper hab ich hier gefunden: http://www.ccsenet.org/journal/index.php/apr/article/download/3287/3601 Es heißt "Nanoseconds Switching for High Voltage CircuitUsing Avalanche Transistors"
Michael Spengler schrieb: > IMG_1221.JPG 2,8 MB, > IMG_1231.JPG, 3,5 MB Findest du es nicht etwas übertrieben, die kompletten 10 Megapixel deiner Canon EOS 400D hier im Forum abzuladen. Mit - 2x2-Binning und - Mut zum rangehen, i.e. Beschränung des Bildes auf das Objekt könntest du die gleiche Information mit 10% der Pixelanzahl rüberbringen. Für ein Elektronik-Forum um mal einen Lochrasteraufbau zu zeigen, reicht das allemal.
Äh.... Ok.... Avalance-Transistoren sind etwas vollkommen anderes als MOSFETs wie die IRF-Typen. Sie sind Bipolartransistoren die darauf optimiert wurden daß sie vielfach wiederholt in den zweiten Durchbruch gebracht werden können.
Na klar ist das übertrieben. Dachte das würde noch aufm Server komprimiert. Leider ist das Löschen - so weit ich gesehen hab - nachträglich nicht mehr möglich.
Sowas sollte mit Thyristoren funktionieren.
Da ihm noch keiner den sehr einfachen, grundsätzlichen Fehler geschrieben hat: die oberen Mosfets können nie durchschalten, weil ihr Gate fest auf Source gelegt ist. Google doch einfach mal z.B. nach "Kaskade Mosfet" o.ä., da gibt es einige Ansätze.
Doch, hat jmd: "Avalance-Transistoren sind etwas vollkommen anderes als MOSFETs wie die IRF-Typen." 4,5kV über eine Lochrasterplatine...ou-ha :) Klaus.
12345 schrieb: > Da ihm noch keiner den sehr einfachen, grundsätzlichen Fehler > geschrieben hat: die oberen Mosfets können nie durchschalten, weil ihr > Gate fest auf Source gelegt ist. Google doch einfach mal z.B. nach > "Kaskade Mosfet" o.ä., da gibt es einige Ansätze. Na eben doch, das soll ja eben der Trick mit den Avalanche Transistoren sein. Siehe Paper.
Klaus R. schrieb: > Doch, hat jmd: "Avalance-Transistoren sind etwas vollkommen anderes als > MOSFETs wie die IRF-Typen." > > 4,5kV über eine Lochrasterplatine...ou-ha :) > > Klaus. Das ist heikel geht aber. Bei 3kV hast nen überschlag über die Lötaugen. Mit PU Lack gehts bis 7kV. Die Spannung teilt sich ja auch über die 6 Transistoren, sodass zwischen den Pins ein paar Hundert Volt herrschen.
Mit Thyristoren ? Eher nicht. Hast du die geforderten Schaltzeiten gelesen? Im paper schoen dargestellt : 4ns
Es gibt da auch aehnliche Schaltungen. Was soll denn die Anwendung sein ?
Siebzehn zu Fuenfzehn schrieb: > Was soll denn die Anwendung sein? Es gibt keine Anwendung, er hat nur irgendein "Paper" gesehen und mußte darum einen Thread aufmachen ;)
Aus genau welchem DB hast Du eigentlich die V(BR)DSS von 870V entnommen? In allen DBs die ich fand, stand immer nur 800V als "Min."-Wert (bei ID=250µA und VGS=0V). Das könnte aber folgendes erklären: Mit individueller Bauteiltoleranz wären 5*870V=4350V für die 'Avalanche-Transistoren' (Q2...Q6) vielleicht noch nicht genug, um diesen Effekt ausnutzen zu können. Evtl. bringt eine Reduzierung auf vier MOSFETs das gewünschte Resultat?! Dumm nur, dass dann 4*870V nur 3480V ergeben und der unterste Schalttransistor Q1 dann besser ein (mind.) 1200V-Typ sein sollte oder die ganze Serienschaltung befindet sich um 'Dauer-Avalanche-Zustand'. ;-) Übrigens, noch so ganz nebenbei: Die V(BR)DSS-Spannung hat einen pos. Temp.-Koeffizienten (etwa +0.6 V/K) und somit werden die 'kalten' MOSFETs früher 'Avalanchen' als im 'heißen' Zustand.
Genau das ist der Grund :) Es geht um präzise laden von Kondenastoren mittels PWM auf ein def. Spannungsniveau.
Hä? Was soll das? Leg einfach eine Spannung aus einem präzisen NT an deinen C. Fertig! Oder willst du mit Avalanche-Schaltungen experimentieren?
@ Raimund: Danke, das hat mich ein wenig weitergebracht. Die Schaltung schaltet, auch wenn es so aussieht, als würde nur einer der 4 FETs durchschalten. Es müssen auch nicht exakt 4kV sein. +/- 500V sind voll im Rahmen.
Michael_ schrieb: > Hä? > Was soll das? > Leg einfach eine Spannung aus einem präzisen NT an deinen C. > Fertig! > Oder willst du mit Avalanche-Schaltungen experimentieren? Wenn es dir dabei wohler ist, dann geht es mir um das Experimentieren mit Avalanche-Schaltungen ;). Laden mit einem NT ist nicht drin. Ich möchte Kondensatoren exakt laden und entladen und das mittels feste Spannungsquelle und PWM.
Michael Spengler schrieb: > @ Raimund: > > Danke, das hat mich ein wenig weitergebracht. > Die Schaltung schaltet, auch wenn es so aussieht, als würde nur einer > der 4 FETs durchschalten. > Es müssen auch nicht exakt 4kV sein. +/- 500V sind voll im Rahmen. Aber genau das ist ja schon das Problem. Mit ±500V ist die Differenz zu groß als das man mit einer konkreten Anzahl von Avalanche-Transistoren das Schalten zuverlässig durchführen kann. Diese 1000V Differenz entscheiden leider darüber ob Du 1, 2 oder gar mehr Transistoren in der Kette benötigst, und dann kann die Sache entweder a) nie schalten, b) korrekt schalten oder c) immer durchgeschaltet sein (oder gar Deinen Schalttransistor 'himmeln'). Für das korrekte Schalten muss eine einigermaßen konstante Spannung anliegen und die V(BR)DSS der Transistoren möglichst genau bekannt sein (nachmessen ist hier wohl oder übel zwingend erforderlich) um die korrekte Anzahl der Avalanche-Transitoren bestimmen zu können und um ggf. die max. zul. Spannung über dem Schalttransistors nicht zu überschreiten!
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.