Hochspannungs High-Side Mosfet Treiber gesucht

[Thomas (Gast)]

Hallo an alle,

ich baue im Moment eine Schaltung zur Ansteuerung eines Kondensators 
(Dielektrischer Elastomeraktor), den ich mit 2kV laden möchte. Als 
Hochspannungsquelle habe ich einen DC-Dc Wandler.
Ich möchte den Kondensator (Größenordnung 1nF-10nF) über einen 
High-Side-Mosfet laden und über einen Low-Side Mosfet wieder entladen.
Als Mosfets habe ich n-Mosfets von Ixys zu Verfügung, die bis zu 4,5kV 
auf der Drain-Source-Strecke abhaben können 
(http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/524705/IXYS/IXTA02N450HV.html).

Jetzt meine Frage, gibt es einen High-Side-Treiber-Baustein, mit dem ich 
Spannungen bis zu 2kV schalten kann? Wenn nein, wie könnte man so eine 
Schaltung realisieren?

Viele Grüße,
Thomas Wetzel

[Rüttler (Gast)]

Nö, nicht so ohne weiteres!

Da nimmt man dann einen Treiber der mit Übertragungstrafo funktioniert!

[Falk B. (falk)]

Trafo oder Optokoppler.

[Amateur (Gast)]

Wie wär's mit einem IGBT? Die sind oft Spannender als FETs;-)

[Amateur (Gast)]

Ich vergaß: Der gute, alte Thyristor lebt immer noch.
Beim Laden von Kondensatoren wird möglicherweise auch irgendwann der 
Haltestrom unterschritten.

[Gerd E. (robberknight)]

Achte beim Gate Drive Transformer darauf, daß der dauerhaft für Deine 
2KV ausgelegt ist. Das ist etwas ganz anderes als wenn das Ding für z.B. 
dauerhaft 325V ausgelegt ist und nur für kurze Zeit auch mal 2,5KV 
aushält. Dauerhaft anliegende Hochspannung greift eine zu schwache 
Isolation an und kann sie mit der Zeit schädigen bis es zum Durchschlag 
kommt.

[Walter Braun (Gast)]

Stromversorgung: DC-DC-Wandler mit teilentladungsfester Isolation
Impulse: Avago Transmitter+Receiver mit Lichtwellenleiter.

[Steffen W. (derwarze)]

Wenn es nur ums Schalten geht, und keine zu schnellen Schaltfolgen 
anstehen APV1122. In DIP- Gehäuse kann der 5kV ab.
Als Photovoltaic Koppler braucht der außer der Ansteuerung keine 
zusätzliche Spannung.
Vorteil für Bastler, das Teil gibt es auch beim C.

[M.N. (Gast)]

Da werden Sie geholfen: http://www.behlke.com/

[Michael K. (Gast)]

Steffen Warzecha schrieb:
> Als Photovoltaic Koppler braucht der außer der Ansteuerung keine
> zusätzliche Spannung.

Stimmt, aber die sind sehr langsam.

Behlke ist toll, aber die nehmen auch richtig Geld dafür.

Einen 2KV isolierenden, integrierten treiber kenne ich nicht, da muss 
man wohl selber bauen.
Wie, das hängt nicht zuletzt davon ab wie schnell und wie lange der Fet 
angesteuert werden soll.
Photovoltaik kann ewig aufsteuern ist aber langsam weil die winzige 
Solarzelle im inneren die Gate Kapazität laden muss.
Gate Transformer ist schnell kann aber kein DC übertragen (lang 
aufgesteuert)
Optokoppler + DC/DC Wandler kann beides ist aber der maximale Aufwand.

Thyrstorschalter sind ein gute Sache wenn wann darauf warten kann das 
der Strom von alleine 0 wird.

Edit:
Wenn Du Deine HV Quelle ausschaltest nachdem der Kondensator geladen ist 
musst Du im High Side Pfad nichts schalten.

[Falk B. (falk)]

@ Michael Knoelke (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke)

>Photovoltaik kann ewig aufsteuern ist aber langsam weil die winzige
>Solarzelle im inneren die Gate Kapazität laden muss.

Stimmt, für einen Ladevorgang an und abschalten reicht es aber 
8Schaltzeit bei ~1ms).

>Gate Transformer ist schnell kann aber kein DC übertragen (lang
>aufgesteuert)

Doch, wenn man weiß wie!

Beitrag "Re: +-150V mit 1kHz schalten"
Beitrag "Re: 8x NMOS galvanisch getrennt schalten"

>Optokoppler + DC/DC Wandler kann beides ist aber der maximale Aufwand.

Man kann auch einfach einen 9V Akku nehmen. Der muss so gut wie keine 
Leistung bringen.

Was spricht gegen klassische Relais? Es gibt Reedrelais bis 10kV.

[Thomas (Gast)]

Ok, danke erstmal für die Antworten!
Ich hatte zum Beispiel an folgende Schaltung gedacht (siehe Anhang)...

Ich möchte damit später die Spannung am Kondensator auf einen bestimmten 
Offsetwert regeln und noch einen kleinen Sinus (10-50Hz ca.) überlagern, 
durch den ich dann die Kapazität bestimmten kann, während der 
Kondensator geladen ist. Eine sogennante Self-sensing Schaltung.
Aufgrund der Regelung kommen Reedrelais zB nicht in Frage. Auch die 
Lösung mit dem Transformator ist etwas aufwändig.

Glaubt ihr, die Schaltung, so simpel sie im Moment auch aussehen mag, 
könnte funktionieren?

Grüßla,
Thomas

[Walter Braun (Gast)]

Die Lösung mit den Avagos und dem DC-DC Wandler ist nicht aufwendig, 
sondern Stand der Technik. Nicht jede Schaltung muss für unter 5 EUR 
aufzuabuen sein. Wenn sowas mal 25 EUR kostet bringt es keinen um.