Halbleiterbeschaltung für 1500V

[Gascht783 (Gast)]

Guten Tag an alle Leser,

ich benötige einen Halbleiterschalter (bspw. MOSFET) und einen Treiber 
IC um eine Hochspannung auf eine kapazitive Last zu pulsen.
Kurz zu der Anwendung:

EAP – Elektroaktives Polymer (Kapazitive Last)
Ein Hochspannungs-DC-DC-Wandler 2A24-P30 soll ein EAP mit gepulster 
Spannung (Frequenz 0 -25Hz) versorgen.
Gesteuert werden soll es mit einem Mikrocontroller.
Die Daten des zu versorgenden EAP:
U = 1300V
C = 210nF bei 25Hz
Stromaufnahme: 18 mA (I=C*du/dt = 210 nF*1300V/15ms = 18,2 mA
 -> Das EAP soll bei 25Hz nach ca. 15ms vollständig aufgeladen sein.

Ich habe bereits nach einen MOSFET recherchiert(IXTT1N300P3HV), welcher 
für die Anwendung meines Erachtens geeignet ist. Dieser soll als 
High-Side-Switch fungieren.
Jetzt fehlt mir noch ein geeigneter isolierter Gate Treiber.

Könnt ihr einen Gate-Treiber IC für diese Anwendung empfehlen?

Und habt ihr Tipps, was ich bei der Schaltung noch Beachten sollte?

Im Anhang die grobe Beschaltung des EAP. Die Widerstände werden vom 
Herstelller empfohlen.

Vielen Dank

[Falk B. (falk)]

Gascht783 schrieb:
> Ich habe bereits nach einen MOSFET recherchiert(IXTT1N300P3HV),

Ein 3kV/1A MOSFET, nett ;-)

> Jetzt fehlt mir noch ein geeigneter isolierter Gate Treiber.

Da wird es nicht viel geben. Ich würde einen ausreichend spannungsfesten 
Pulstrafo nehmen. Alternativ 2x9V Block als potentialfreie 
Stromversorgung und einen Optokoppler + Gate-Treiber. Ist auch eher 
trivial.

> Und habt ihr Tipps, was ich bei der Schaltung noch Beachten sollte?

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

> Im Anhang die grobe Beschaltung des EAP. Die Widerstände werden vom
> Herstelller empfohlen.

Naja, das ist alles relativ entspannt, vor allem durch den 10k 
Vorwiderstand. Da passiert nicht viel. Trotzdem muss man schon bissel 
gescheit schalten.

[Andrew T. (marsufant)]

Gascht783 schrieb:
> Könnt ihr einen Gate-Treiber IC für diese Anwendung empfehlen?

ti.com
ucc23511  ucc23313

[Michael B. (laberkopp)]

Gascht783 schrieb:
> Könnt ihr einen Gate-Treiber IC für diese Anwendung empfehlen?

Tut es nicht

+HV Source--+--10k--Polymer--+
            |                |
            +---------10M----+
                             |
                       --R--|I MOSFET
                             |S
                           Masse

?
Dann brauchst du keinen 1300V high side Treiber, sondern es reicht low 
side 0V/10V zur Ansteuerung eines Hochvolt-MOSFETs wie STP4N150 oder 
2SK1317 und bei 10k fliessen höchstens 130mA.

Achtung: Die Flankensteilheit am MOSFET wird extrem, es lohnt sich ein 
deutlicher Gate-Vorwiderstand R wenn du nicht schnell schalten musst.

[Gascht783 (Gast)]

Andrew T. schrieb:
> ti.com
> ucc23511  ucc23313

Vielen Dank, die sehen brauchbar aus =)

Michael B. schrieb:
> Tut es nicht+HV Source--+--10k--Polymer--+
>             |                |
>             +---------10M----+
>                              |
>                        --R--|I MOSFET
>                              |S
>                            Masse
> ?
> Dann brauchst du keinen 1300V high side Treiber, sondern es reicht low
> side 0V/10V zur Ansteuerung eines Hochvolt-MOSFETs wie STP4N150 oder
> 2SK1317 und bei 10k fliessen höchstens 130mA.
>
> Achtung: Die Flankensteilheit am MOSFET wird extrem, es lohnt sich ein
> deutlicher Gate-Vorwiderstand R wenn du nicht schnell schalten musst.

Das hatte ich Anfangs auch überlegt, allerdings sollen verschiedene EAP 
angeschlossen werden können. Aus Sicherheitsgründen habe ich mir daher 
gedacht, die Hochspannung zu schalten.

Gruß

[Falk B. (falk)]

Gascht783 schrieb:
> Das hatte ich Anfangs auch überlegt, allerdings sollen verschiedene EAP
> angeschlossen werden können. Aus Sicherheitsgründen habe ich mir daher
> gedacht, die Hochspannung zu schalten.

Das ist auch in den meisten Fällen üblich und nötig, denn dann kann 
wenigstens ein Pol fest auf (Schutz)erde liegen. Eine potentialfreie 
Ansteuerung eines MOSFETs bei 1,5kV ist keine große Sache.

[Kopfschüttel (Gast)]

Wenn Geld primär keine Rolle Spiel, sondern schnelle Ergebniss, schau 
mal bei Behlke.
Die haben sehr feine HV Schalter.

[jemand (Gast)]

Sowas gibts fertig bei Analog Devices:
https://www.analog.com/en/products/monitor-control-protection/isolated-gate-drivers.html#

Schau sie dir mal an, da könnte etwas dabei sein. Wie der da zum 
Beispiel:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuM4136.pdf