Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik High Voltage Amplifier


von Gustav G. (gustavgggg)


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Ich bin mal auf diese Schaltung gestoßen: 
https://www.researchgate.net/profile/Tadej-Kotnik/publication/10815859_Cell_membrane_electropermeabilization_with_arbitrary_pulse_waveforms/links/00b49518e835fb8af0000000/Cell-membrane-electropermeabilization-with-arbitrary-pulse-waveforms.pdf?origin=publication_detail

Prinzipiell ist das ja eine Kaskade von Mosfets um die Last über drei 
Transistoren zu verteilen. Meine Frage ist nun, ob und wie man diese 
Schaltung für den DC Betrieb modifizieren könnte.

von Michael B. (laberkopp)


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Gustav G. schrieb:
> Meine Frage ist nun, ob und wie man diese Schaltung für den DC Betrieb
> modifizieren könnte.

C1 weglassen, aber +/-300V, also 600V, macht heute 1 MOSFET, man braucht 
den wackeligen Kram nicht.

Interessanter ist die Betrachtung des SOA

von Gustav G. (gustavgggg)


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Michael B. schrieb:
> C1 weglassen, aber +/-300V, also 600V, macht heute 1 MOSFET, man braucht
> den wackeligen Kram nicht.

Welcher Mosfet macht das bei 600V und 1A im DC Betrieb? Ich habe nicht 
vor das ganze im Stickstoffbad zu kühlen.

von Harald W. (wilhelms)


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Gustav G. schrieb:

> Welcher Mosfet macht das bei 600V und 1A im DC Betrieb?

Schau ins Datenblatt.

> Ich habe nicht vor das ganze im Stickstoffbad zu kühlen.

"Zweiter Durchbruch" ist keine Frage der Kühlung. Es gibt allerdings
immer weniger FETs, die im Datenblatt beim SOA eine DC-Linie zeigen,
da die meisten für den Schaltbetrieb gedacht sind.

von Michael B. (laberkopp)


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Gustav G. schrieb:
> Michael B. schrieb:
> Welcher Mosfet macht das bei 600V und 1A im DC Betrieb? Ich habe nicht
> vor das ganze im Stickstoffbad zu kühlen.

IXTH30N60L2 knapp (0.8A bzw. 500V), IXTB30N100L 2 parallel.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Gustav G. schrieb:
> Welcher Mosfet macht das bei 600V und 1A im DC Betrieb?
Warum nicht IGBT?
FGA60N65SMD
600V / 1A DC bei 25°C

von Falk B. (falk)


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Gustav G. schrieb:
> Prinzipiell ist das ja eine Kaskade von Mosfets um die Last über drei
> Transistoren zu verteilen. Meine Frage ist nun, ob und wie man diese
> Schaltung für den DC Betrieb modifizieren könnte.

Das hatten wir schon mal.

Beitrag "Re: 1500V Linearverstärker"

von Falk B. (falk)


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Harald W. schrieb:
> "Zweiter Durchbruch" ist keine Frage der Kühlung. Es gibt allerdings
> immer weniger FETs, die im Datenblatt beim SOA eine DC-Linie zeigen,
> da die meisten für den Schaltbetrieb gedacht sind.

BINGO!

von Falk B. (falk)


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Michael schrieb:
>> Welcher Mosfet macht das bei 600V und 1A im DC Betrieb?
> Warum nicht IGBT?
> FGA60N65SMD
> 600V / 1A DC bei 25°C

Ja, im Datenblatt. Und in der Realität? Wie willst du die 600W aus dem 
Gehäuse bekommen?

von Jemin K. (jkam)


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Falk B. schrieb:
> Michael schrieb:

> Ja, im Datenblatt. Und in der Realität? Wie willst du die 600W aus dem
> Gehäuse bekommen?

Wieso 600 W? Gibt's keine Last?

von Falk B. (falk)


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Jemin K. schrieb:
>> Ja, im Datenblatt. Und in der Realität? Wie willst du die 600W aus dem
>> Gehäuse bekommen?
>
> Wieso 600 W? Gibt's keine Last?

Klar, die gibt es. Dann hat man aber auch keine 600V und 1A gleichzeitig 
am MOSFET/IGBT. Trotzdem muss man sich Gedanken über einen möglichen 
Kurzschluß machen, die reine Strombegrenzung reicht da nicht.

von Jens W. (jensw)


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Was macht es für einen Sinn diese Schaltung für DC zu modifizieren?
Da wird es einfacher sein einen Schaltregler zu verwenden. Dann klappt 
es auch mit dem 600V MOSFET wieder.

Geht natürlich nur, wenn der TO nur DC bis einige Hz braucht. Wenn es DC 
bis einige 100Hz sind, dann geht das natürlich schnell nicht mehr.

Grüße

von Falk B. (falk)


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Jens W. schrieb:
> Geht natürlich nur, wenn der TO nur DC bis einige Hz braucht. Wenn es DC
> bis einige 100Hz sind, dann geht das natürlich schnell nicht mehr.

AHA! Und zeig mir mal einen Schaltregler mit bipolarer Ausgangspannung 
an EINEM Ausgang!

von Andrew T. (marsufant)


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Gustav G. schrieb:
> Meine Frage ist nun, ob und wie man diese
> Schaltung für den DC Betrieb modifizieren könnte.

Einfach C1 im Schaltbild durch eine Brücke bzw. 0 Ohm Widerstand 
ersetzen.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Falk B. schrieb:
> Ja, im Datenblatt. Und in der Realität? Wie willst du die 600W aus dem
> Gehäuse bekommen?

600V 1A SOA im DB war gefragt und das schafft der.
Ich habe nicht mal lange gesucht. Gibt deutlich leistungsfähigere auch 
als Modul mit ein paar KW.

600W zuviel für das Gehäuse?
Man nehme mehrere IGBTs mit positiven Temperaturkoeffizienten, die für 
einfache Parallelschaltung gedacht sind.

Mit CU Heatspreader, Flüssigmetall Wärmeleitpaste und einer anständigen 
Kühlung bekomt man aber auch 600W weg.
Bekommt man eben nicht geschenkt.

Wenn man sich stattdessen lieber mit einer Mosfet Reihenschaltung und 
ihren Nettigkeiten herumplagt, kann man das ja ersatzweise tun.
Viele Wege führen zum Ziel.

von Falk B. (falk)


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Michael schrieb:
> 600V 1A SOA im DB war gefragt und das schafft der.

Im Datenblatt. Im Laboraufbau.

In einer realen Schaltung? Wie lange? Mit welcher Kühlung?

> Ich habe nicht mal lange gesucht. Gibt deutlich leistungsfähigere auch
> als Modul mit ein paar KW.

> 600W zuviel für das Gehäuse?

Ganz sicher, der hat nur TO-3PN.

> Man nehme mehrere IGBTs mit positiven Temperaturkoeffizienten, die für
> einfache Parallelschaltung gedacht sind.

Im Schaltbetrieb! Nicht im Linearbetrieb!

> Mit CU Heatspreader, Flüssigmetall Wärmeleitpaste und einer anständigen
> Kühlung bekomt man aber auch 600W weg.

Mach mal, ich bin gespannt.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Falk B. schrieb:
> Im Datenblatt.
Das ist nunmal die Bibel und die Grundlage aller Entscheidungen.

> Im Laboraufbau.
> In einer realen Schaltung?
Ein Laboraufbau ist eine reale Schaltung.

>Wie lange? Mit welcher Kühlung?
Vorzugsweise mit einer ausreichenden und dann beliebig lange.

Von 600W Dauerleistung war nie die Rede.
Der IGBT muss Kurzschluss aushalten bis die Schutzschaltung greift.

Er kann also das Problem lösen das EIN IGBT mit sich bringt, oder die 
Probleme die VIELE Mosfets in Reihenschaltung + zahlreicher 
Umgebungsbeschaltung mit sich bringen.
Geschenkt bekommt man beides nicht.

von Falk B. (falk)


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Michael schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Im Datenblatt.
> Das ist nunmal die Bibel und die Grundlage aller Entscheidungen.

Dort liegt dein Problem. Du nimmst die Bibel wörtlich und glaubst alles 
;-)
Wiederspruch ist Ketzerei, nicht wahr?

>> Im Laboraufbau.
>> In einer realen Schaltung?
> Ein Laboraufbau ist eine reale Schaltung.

Jaja.

>>Wie lange? Mit welcher Kühlung?
> Vorzugsweise mit einer ausreichenden und dann beliebig lange.

Bist du Theo- oder Tautologe?

> Von 600W Dauerleistung war nie die Rede.
> Der IGBT muss Kurzschluss aushalten bis die Schutzschaltung greift.

Dafür muss er kein DC bei 600V/1A aushalten, denn soche 
Schutzschaltungen sind übelicherweise eher schnell. Mikro bis 
Millisekunden.

> Er kann also das Problem lösen das EIN IGBT mit sich bringt, oder die
> Probleme die VIELE Mosfets in Reihenschaltung + zahlreicher
> Umgebungsbeschaltung mit sich bringen.
> Geschenkt bekommt man beides nicht.

So wenig wie eine Schwalbe einen Sommer macht, so wenig macht ein 600V 
IGBT einen +/-300V Linearverstärker. Denn da braucht es incl. Reserve 
eher 800-900V Sperrspannung.

von Jens W. (jensw)


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Falk B. schrieb:
> Jens W. schrieb:
>> Geht natürlich nur, wenn der TO nur DC bis einige Hz braucht. Wenn es DC
>> bis einige 100Hz sind, dann geht das natürlich schnell nicht mehr.
>
> AHA! Und zeig mir mal einen Schaltregler mit bipolarer Ausgangspannung
> an EINEM Ausgang!

Naja, du beziehst den aufs negative Rail. Und 0V am Ausgang entsprechen 
dann 50% Tastverhältnis.

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

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Hier das Dokument als PDF. Für's Archiv.

von Falk B. (falk)


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Jens W. schrieb:
> Naja, du beziehst den aufs negative Rail. Und 0V am Ausgang entsprechen
> dann 50% Tastverhältnis.

Und der kann dann auch Zweiquadrantenbetrieb? Im Dokument ist von 
500Hz-35/55kHz die Rede. Mach mal!

: Bearbeitet durch User
von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Falk B. schrieb:
> Wiederspruch ist Ketzerei, nicht wahr?
Wieder und wieder sprechen, weil man es nicht aushalten kann nicht die 
einzige Koryphäe für einfach alles auf mc.net zu sein?
Nö, das ist nur langweilig.

Falk B. schrieb:
> Mach mal, ich bin gespannt.
Ach die Nummer schon wieder?
Mach Du mal und beweise das Du Recht hast.
Dir scheint das ja sehr viel zu bedeuten, also warum sollte ich dir 
etwas beweisen das ich mir längst bewiesen habe?

Halten wir fest:
Es gibt mehrere Methoden:
1: Reihenschaltung von zu schwachen Einzelhalbleitern.
2. Parallelschaltung von zu schwachen Einzelhalbleitern
3. Einen Halbleiter verwenden der das alleine packt.

Jede dieser Methoden hat ihre Vor- und Nachteile.

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