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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik high voltage mosfet?


Autor: Dingens (Gast)
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ich muss mit einem uC pulse mit 500V, 1A und variabel 10-500ms länge bei
10-100/min wiederholrate erzeugen. versuche mit netzspannungs-relais
haben ergeben, dass die nur sehr unzuverlässig schalten und sich früher
oder später gerne selber festlöten. ausserdem ist eine pulslänge im
millisekundenbereich mit relais illusorisch. gibt es mosfets die für
solche spannungen geeignet sind? oder kann man irgendwie mehrere
mosfets kaskadieren? selbst hv-transistoren für zeilentrafos scheinen
nicht viel mehr als etwa 100V abzukönnen.

danke für die hilfe!

Autor: Benedikt (Gast)
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Dumme Frage ?
Wiso schaust du nichtmal ins Datenblatt  ?
MOSFETs gibts bis 1kV, ebenso IGBTs. HOTs (Transistoren für die
Horizontalablenkung) gibt es bis 1,5kV.

Und ja, man kann MOSFETs kaskadieren:
Ein gut isolierter Übertrager steuert mehrere in Reihe geschalteten
MOSFETs gleichzeitig an.

Autor: crazy horse (Gast)
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Schau mal bei irf.com vorbei, da findest du bestimmt was. So direkt
fällt mir nur der IRF840 ein, der kann 500V. Gibt aber genug Typen, die
auch noch mehr Sperrspannung vertragen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Z.B. der gute alte BUZ50 (1000V).

Aber HV-MOSFETs haben meistens einen hohen Innenwiderstand (Kühlkörper
benutzen).


Peter

Autor: Stefan Helmert (Gast)
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Hallo,

der Viper 100 von Reichelt müsste auch gehn.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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Hi Dingens,
ich will ja nicht rumnöln, aber hast Du jemals versucht, 500V mit 1A zu
erzeugen? ich habe 80Volt mit 5Ampere gebaut - da war nichts mit eben
mal einen MOSFET an eine Spule schalten und vorne drann irgentwie
takten. Wenn Du einen Hochsetzsteller bauen willst, hast Du ca
17-18Ampere, die durch die Spule gehen. Welcher Kern erlaubt Dir so
hohen Strom ohne Ummagnetisierung? wenn die Magnetpartikelchen
ausgerichtet sind, sind sie ausgerichtet. Das ist in den meisten Fällen
bei 3-4 Ampere erledigt. Darüber ist der Kern, wie man sagt, in der
Sättigung. Da passiert dann auch nichts mehr mit Ihm, außer,dass er
heiß wird. Da kannst Du nur auf Spezialferrite zurückgreifen und diese
im Gegentakt ummagnetisieren. Na bau mal, fang mal an. Kannst ja
fragen, wenns nicht gleich so geht, wie's soll.

Tip: alte Autoendstufe (4x400Watt) schlachten und die Sekundärwicklung
umwickeln.

nachdenk oder gehtst Du etwa direkt ans Netz (230V) mit
Spannungverdopplerschaltung und schaltest dies nur? Ich bin wiedermal
von 12Volt ausgegangen...

Grüße auch ans Forum
AxelR.

Autor: crazy horse (Gast)
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war in der Tat nie die Rede von Erzeugung von 500V aus 12V :-)
Ansonsten sind deine Überlegungen zur Kernmagnetisierung ziemlich
daneben, der STrom fliesst nicht im Kern, und bei welchem Strom in der
Wicklung die Sättigungsfeldstärke des Kerns erreicht wird, ist nur vom
Aufbau der WIcklung abhängig. Hast du schon mal einen Stromwandler
gesehen, 500 oder 1000A?

Autor: Axel Rühl (Gast)
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@crazy horse:
uups, habe ich in der Tat noch nicht gesehen! Ich kann nur von dem
berichten, was ich bei meinem Schaltnetzteilprojekt an Erfahrungen
gesammelt habe...
ich habe die Induktivität gemessen und mit einer Hilfswicklung der
Spule einen Gleichstrom aufgeprägt, bei 3-4 Ampere war bei den meisten
Kernen die Induktivität im Keller. Habe ich dann so interpretiert. Beim
Durchflußwandler ist doch extra eine Hilfswicklung mit einer Diode
beschaltet, die beim Abschalten des MOSFET's den Kern wieder
entmagnetisiert. Bei Gegentaktapplikationen macht das dann der
Gegentakttransistor, während doch beim BoostConverter (Hochsetzsteller)
ständig ein Gleichstrom fließt - entweder über die Last nach Masse oder
über den Mosfet nach Masse. Ich dachte, das wäre wichtig zu wissen,
hmm.

Direkt eine hohe Spannung zu schalten, sollte dagegen tatsächlich kein
Problem darstellen, zumindest ohne lange nachzudenken würde ich das mal
so sagen. Da gibt es doch den IR2101
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2101.pdf
mit dem könnte man einen, wie oben erwähnt, IRF840 oder einen BUZ50
schalten.

Grüße
AxelR.

Autor: crazy horse (Gast)
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na, dann schau dir mal einen an:
http://www.eservice.de/Deutsch/PI/pict400.htm

Autor: Dingens (Gast)
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danke, hat mir geholfen!

zwecks rechtfertigung, dochdoch, bin schon in der lage nach geeigneten
teilen zu suchen, nur was man da findet ist üblicherweise bei reichelt
und konsorten nicht erhältlich, und andersrum jede typenbezeichnung im
reichelt durchzuklappern ob das nicht zufällig das bauteil ist das ich
brauche ist relativ mühsam. ausser eben noch kollegen um rat/erfahrung
zu fragen is mir da bisher nix gescheiteres eingefallen.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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für maxim- und irf Bauteile habe ich mir eine Seite gebastelt...
Gruß
AxelR.

Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

"ich muss mit einem uC pulse mit 500V, 1A und variabel 10-500ms länge
bei 10-100/min wiederholrate erzeugen"

Nur Interessehalber. Was macht man mit solchen Impulsen? Irgendwas
testen, wieviel es aushält? Kennlinien aufnehmen? Ein Spezialmeßgerät
bauen?

Gruß

Autor: wolli (Gast)
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DC-Drosseln baut man nicht aus einem massiven (geschlossenen) Ferritkern
auf, eben weil er schon bei niedrigen Feldstärken in die Sättigung geht.
Hier kommen nur Ferrite mit Luftspalt oder gleich Stabkerne in Frage,
optimal wären MPP-Kerne (molypermalloy), ich wüsste aber keine
Bezugsquelle für MPP-Kerne für private Bestellungen. Oder wenn die
Frequenzen es zulassen Eisenpulverkerne.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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@Chris
hast Du denn schon eine Idee, wie die Schaltung aussehen soll?
Gruß
AxelR.

Autor: Walter Braun (Gast)
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Man nimmt hier bipolare Transistoren wie den BU2508AX. Der schaltet das
ungekühlt und stirbt bei Experimenten nicht gleich. Ein Elko parallel
zum zweiten Basiswiderstand sorgt für sauberes Schalten. Kaskadierte
FETs sind viel zu empfindlich und Pfusch.

Autor: Benedikt (Gast)
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Kaskadierte FETs sind einzelnen FETs in den technischen Daten weit
überlegen ! Vor allem der On Widerstand wird kleiner, als bei einem HV
MOSFET.
Ich habe mal einen 5kV Schalter von Siemens gesehen:
Mehrere MOSFETs in Reihe, angesteuert von einem Übertrager mit vielen
Ausgängen...

Autor: Walter Braun (Gast)
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Der ON Widerstand ist bei denb allermeisten Hochvoltschaltungen
irrelevant, weil die Ströme im Verhältnis zur übertragenen Leistung
gering sind. Bei einem Tiefsetzsteller 5 auf 1.5V @ 75A ist dieser
faktor viel wichtiger. Bedeutung erhält der RDSon hauptsächlich bei
Umrichtern für große Maschinen im 100kW Bereich. Doch hier werden wegen
der Betriebssicherheit oft IGBTs statt reinen FETs eingesetzt.

Die Kakskadierung funktioniert in der Praxis; die Störanfälligkeit ist
aber höher. Bereits geringe Timingprobleme oder ungleichmäßige Alterung
sorgt schnell für einen Totalausfall. Selbiges gilt beim Schalten von
großen Streuinduktivitäten deren Spitzen von FETs wesentlich weniger
toleriert werden als von bipolaren Transistoren.

Wie betriebssicher eine Kaskadierung ist, zeigt Philips in einer serie
der 21 Zoll Monitore (genaue Modellserie fällt mir gerade nicht ein).
Hier sind 3 FETs in Reihe als H Endstufe geschaltet und kapazitiv über
3 in reihe geschaltete Rückschlagkondensatoren ausbalanciert. Diese
Teile sterben jährlich weil die Kondensatoren unter der hohen stromlast
ihre Kapazität verändern.

Autor: karim magdy hanna (Gast)
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i need data about high voltage transistors

Autor: Marko B. (Gast)
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Fairchild FDH44N50 - 44A bei 500V. EUR 5,35 bei Farnell.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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@Walter

"Kaskadierte FETs sind viel zu empfindlich und Pfusch."

Das glauben Dir aber unsere Kunden nicht !

Wir setzen die Kaskadierung nämlich schon über 10 Jahre ein und noch
nie ist ein MOSFET kaputt gegangen.

Es handelt sich dabei um bipolare hochpräziese 20 Bit, +/-3500V/1mA
Netzteile. Da bipolar, sind 10 * BUZ50 drin.


Peter

Autor: crazy horse (Gast)
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das sehe ich auch so, man kann jede Prinzipschaltung gut, weniger gut
oder schlecht ausführen. Aus einer schlechten Realisierung im
Umkehrschluss das Prinzip madig zu machen, ist zumindest kurzsichtig.

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