+-1000V DC Quelle

Bei der geforderten Genauigkeit wird das ein extrem teueres Spielzeug.

LT AN118

HF

Schneeflocke schrieb:
> Bei der geforderten Genauigkeit wird das ein extrem teueres
> Spielzeug.

Geld spielt keine Rolle. Nein im ernst ich weiß, dass es nicht günstig 
wird wenn man genau sein will.

Jens G. schrieb:
> Kennt hier jemand Schaltungen oder Hersteller für eine +- 1000V DC
>>Quelle/Senke welche auf mindestens 100mv genau regelbar ist und wenig
>>Verzerrung hat?
>
> Wenig Verzerrung? Was iss'n das bei DC?
>
> Ansonsten fehlen noch weitere Angaben, wie z.B. geforderter Strom, ob
> die Spannung einstellbar sein soll, ...

Man muss das schon anfahren und die Regelung soll bei vorgegebenen z.B. 
100V nicht 110V ausgeben sondern linear verstärken. Natürlich extrem 
langsam. Strom soll maximal 300mA betragen.

Heiko M. schrieb:
> Hersteller wäre toll

Mal bei www.statron.de gefragt? Sicher gibt es noch speziellere 
Hersteller. Frage ist eher WOZU brauchst Du diese Spannung so genau?

Jens G. schrieb:
> Man muss das schon anfahren und die Regelung soll bei vorgegebenen
> z.B. >100V nicht 110V ausgeben sondern linear verstärken. Natürlich
> extrem >langsam. Strom soll maximal 300mA betragen.
>
> Du hattest nach DC Quelle/Senke gefragt, nicht nach Verstärker.

Ist äqivalent weil du dazu sowieso einen Sollwert verstärken musst.

Heiko M. schrieb:
> Kennt hier jemand Schaltungen oder Hersteller für eine +- 1000V DC
> Quelle/Senke welche auf mindestens 100mv genau regelbar ist und wenig
> Verzerrung hat?
>
> Ja ich weiß Hochspannung ist gefährlich also ersparen wir uns solche
> antworten. Idealerweise ein Link zu einer Schaltung oder einem
> Hersteller wäre toll. Falls jemand sowas schon mal realisiert hat wären
> ich um Hinweise dankbar. Letztendlich ist das ja nur eine gegentaktstufe
> aber die Höhen Spannungen machen bauteilauswahl schwieriger.


Ausgangsstrom? Maximales du/dt?


PS - wenn bei uns in den Anforderungen jemand "nur" hineinschreibt sind 
am Wochenende 10€ in der Kaffeekassa fällig. Es steht zwar nicht im 
offiziellen Dienstvertrag aber es wird sehr schnell vermittelt das dem 
so ist.

Also streiche Dein "nur" vor der Gegentaktstufe, denn wenn es ein "nur" 
ist dann mach es selber.

PS - zeig mal was Du schon dazu recherchiert und gefunden hast...

Jens G. schrieb:
> matsusada

Man sollte beim bestellen beachten, dass in Japan 100V~ üblich sind und 
für uns eine 230V~ Ausführung  suchen.

Heiko M. schrieb:

> Man muss das schon anfahren und die Regelung soll bei vorgegebenen z.B.
> 100V nicht 110V ausgeben sondern linear verstärken. Natürlich extrem
> langsam. Strom soll maximal 300mA betragen.

Ok... wurde während meines Schreibens beantwortet.


Zu den Bauteilen: Schau dir die linearbetriebtauglichen FETs von IXYS 
an. Nicht billig aber bei 300mA hast Du im Worstcase 300W am FET und das 
packt kein Schaltfet.

Feedback: achte auf die Spannungsabhängigen Nichtlinearitäten von 
Widerständen, es gibt genug infos dazu im Netz, ggs max. 100V pro 
Widerstand damit da nix passiert.

Ansonsten sehe ich da keine wesentlichen Probleme - abseits der Kühlung 
und dem Aufbau, der einerseits die hohen Spannungen (Leckströme, Schmutz 
etc) und  andrerseits die geforderten mindestens 14,3bit Genauigkeit 
(Temperatur) quasi auf einen Hut namens FR4 bringen sollen.

iAW: mach mal und dann, wenn Deine Schaltungsdetails am Tisch liegen 
reden wir über Layout und anderes.

Ixys habe ich tatsächlich schon welche rausgesucht. Die ixfh Serie.

Heiko M. schrieb:
> Ixys habe ich tatsächlich schon welche rausgesucht. Die ixfh Serie.

Keine Ahnung welche das sein sollen.

Suche nach denen die einen definierten FBSOA haben.

Und nein, ich werde Dir diese Arbeit nicht abnehmen und Dir die 
entsprechenden Typen nennen.

Rosinenpicken ist nicht bei so einem Projekt. Du mußt selber verstehen 
was Du machst und nicht darauf hoffen das das Einwerfen von magischen 
Triggerworten dazu führt das die Quellen des Schaltplanschlaraffenlandes 
zu fließen beginnen.

MiWi

Christian S. schrieb:
> Eine Übersicht über die Gepflogenheiten im Schlaraffenland erhält man
> hier:
>
> http://www.goethezeitportal.de/index.php%3Fid%3Dmaerchen_schlaraffenland
>
> Um technische Konstruktionen geht es dort eher wenig.
>
> MfG

Nun, ich nehme an Du hast sehr genau verstanden was ich dem TO 
mitteilen wollte.

MiWi

2657A von Keithley?

Frag' mal ei der FUG in Rosenheim. Die bauen dir den Schaltschrank nach 
deinen Specs. Das wird allerdings nicht billig...

Mani W. schrieb:
> Heiko M. schrieb:
>> Strom soll maximal 300mA betragen.
>
> Heiko M. schrieb:
>> eine +- 1000V DC
>> Quelle/Senke welche auf mindestens 100mv genau regelbar ist
>
> Quo vadis?
>
> Heiko M. schrieb:
>> Ja ich weiß Hochspannung ist gefährlich also ersparen wir uns solche
>> antworten. I
>
> Eben nicht!!
>
> Hochspannung ist immer gefährlich, wenn der Strom, die Leistung
> durch den menschlichen Körper lebensbedrohend wirkt, bei einem
> Weidezaungerät wohl meist nicht, aber bei Deinem Vorhaben mit
> 1000 Volt und max. 0,3 A ist der Tod dabei...

Und wenn Du Auto fährst auch. Also was solls. Du brauchst hier nicht 
Bedenkenträger spielen.

>
>
> Wieso auf 0,1 Volt regeln?
> Wieso mit 0,3 A?
>
> Was betreibst Du mit dieser Quelle/Senke die auf 0,1 Volt genau
> sein muss?


Es ist vollkommen egal was der TO damit machen will. Man geht auf die 
Berge auch nicht weil es irgendwie nötig ist sondern weil sie  da sind, 
das solltest Du als (Süd)steirer ja vielleicht eh wissen.


>
> Ich kann mir da nichts vorstellen...

Und wenn Deine Vorstellung nicht ausreicht wozu man sowas brauchen kann 
ist es auch egal.

Er sagt er braucht es und möchte Unterstützung aber - er trägt halt 
selber nix dazu bei....

Das alles ist kein Hexenwerk, der TO braucht keine 100Mhz sondern 
100mHz.

Ein floatender Shunt zur Stromüberwachung und Schnell(!)abschaltung ist 
auch nix besonderes, sollte entspannt in max. 400ns vom Ansprechen der 
Überstromerkennung bis ans Gate des FETs machbar sein.

Der springende Punkt für hohe Reglergenauigkeit sind die Widerstände 
in der FB-Schleife auf der HV-Seite.

Das die FETs für Linearbetrieb mit diesen Spannungen geeignet sein 
müssen sollte auch klar sein, gestackte FETs habe ich so noch nicht 
gebaut.

Die Ansteuerung der FETs kann sehr einfach mit quasi Solarzellen 
erfolgen (es gibt Teile, die das alles in einem Chip haben, man suche 
zB. bei Vishay). Der Rest ist Handwerk und keine Kunst.

MiWi

Peter M. schrieb:
> Hallo MiWi,
>
> MiWi schrieb:
>> Die Ansteuerung der FETs kann sehr einfach mit quasi Solarzellen
>> erfolgen (es gibt Teile, die das alles in einem Chip haben, man suche
>> zB. bei Vishay). Der Rest ist Handwerk und keine Kunst.
>
> Was ist mit "quasi Solarzellen" gemeint?

Im Chip sind keinen lichtempfinlichen Schalter al la einzelne 
Phototransistor/Photodiode sondern Arrays von Photodioden, die mittels 
LED eine Spannung erzeugen:

LED ein > Gatespannung ist da, LED aus > Gatespannung ist weg.

MiWi

Da sich hier der Ein oder Andere nicht vorstellen kann wofür man sowas 
brauchen könnte in der Genauigkeit: Elektronenmikroskopie zum Beispiel 
braucht hohe Spannungen bei guter Genauigkeit und Stabilität.

Fug ist hier unter anderem ein Hersteller. Wurde ja auch schon genannt.

Carl S. schrieb im Beitrag #5650681:
> MiWi schrieb:
>> Peter M. schrieb:
>> Hallo MiWi,
>> MiWi schrieb:
>> Die Ansteuerung der FETs kann sehr einfach mit quasi Solarzellen
>> erfolgen (es gibt Teile, die das alles in einem Chip haben, man suche
>> zB. bei Vishay). Der Rest ist Handwerk und keine Kunst.
>>
>> Was ist mit "quasi Solarzellen" gemeint?
>>
>> Im Chip sind keinen lichtempfinlichen Schalter al la einzelne
>> Phototransistor/Photodiode sondern Arrays von Photodioden, die mittels
>> LED eine Spannung erzeugen:
>> LED ein > Gatespannung ist da, LED aus > Gatespannung ist weg.
>>
>> MiWi
>
> Blöderweisr ist diese Spannung Temperaturabhängig und driftet dir weg.
> Wie löst du das?

Bei ca. 14,5 - 15bit Wunschauflösung driftet eh alles prinzipiell immer. 
Vor allem wenn Leistung im Spiel ist, entweder bei Temperatur oder Alter 
oder Spannung. Dazu sind FETs sowieso hochgradig nichtlinear, also ist 
die von Dir genannte Drift vollkommen wurscht und zu allem Übefluß mag 
der ganze Krempl auch gerne schwingen.. daher:

in dem Zusammenhang stellst Du eine komische Frage.

Und um nun wieder sachlich zu werden: wie immer macht man das mit 
richtig eingestellen Reglern(!) und einer entsprechenden Beschaltung des 
Systems.

Und wenn man in der Nähe der AN118 bleiben will: da reicht dann eine 
Vollbrücke mit geschalteten(!) FETs aus um die Polaritätsumkehr zu 
verursachen. Die Spannung wird dann über den Royer geregelt.

Es ist allerdings tricky FB für die Regelung innerhalb der Brücke 
anzuschließen damit die DS- oder CE- Spannungen innerhalb der 
Regelschleifen sind (Bipolarität des FB-Signals auf eine Unipolare 
Quelle). Ginge auch, braucht aber mehr analogen Hirnschmalz, ich habs so 
noch nicht umgesetzt.

Das wäre jedoch eine grobe Konzeptsimulation wert... mal sehen, 
Weihnachten naht und wenn die Regelung in Anlehnung an AN86 Digital 
erfolg könnte ein ADC aus der Polaritärspatsche helfen.

Relais zur Polaritätsumschaltung gingen auch, sind aber bei DC und 
diesen Spannungen und Strömen eher nicht mein Ding.


Und nein, ich werd dem TO auch indirekt keinen fertigen Entwurf liefern, 
die Stichworte sollten schon längst ausreichend sein um selbstständig 
weiterzudenken.

Der Heiko soll doch mal schreiben wozu er sowas überhaupt braucht.
Kann mir nicht vorstellen, dass es da nichts fertiges gibt.
Klingt eher nach völlig von der Realität losgelösten Anforderungen.

www.iseg-hv.com

Der TO sucht vielleicht ein Fertig-Gerät, aber ich habe trotzdem mal 
eine Schaltung konzipiert, die die Voraussetzungen erfüllen könnte, 
vielleicht nach Modifikation, aber zunächst prinzipiell als Ansatz. Ihr 
könnt es dann ja mal nach Lust und Laune verreißen resp. diskutieren.

Es ist eine 4-Quadranten-Quelle.

Es gibt eine bipolare Nieder - und eine bipolare 
Hochspannungsversorgung. Nicht die Mitte der bipolaren 
Niederspannungsversorgung liegt auf Masse, sondern der Ausgang der 
Endstufe(!).

Es gibt gestackte Transistoren: Zunächst bipolar, um einen Ruhestrom 
ausreichend stabil zu erzielen. Diese Transistoren arbeiten mit << 12V 
und treiben den Strom durch die Hochspannungstransistoren, die ja je bis 
zu 1000 V vertragen können müssen. Der Ausgang ist die Mitte der 
bipolaren Hochspannungsversorgung. Deswegen geht die Gegenkopplung auf 
den positiven Eingang des OP-Amps.

Die Dimensionierung ist nicht besonders optimiert, ich unterscheide nur 
nach großen, kleinen und ganz kleinen Widerständen. Die 
Halbleiterauswahl ist - gar nicht. So, wie sie beim Schaltplanzeichnen 
sich zufällig ergeben hat.

Ein Kurzschlussschutz ist mit den üblichen einfachen Maßnahmen machbar. 
(Es ist nicht mein Ziel, hier eine fertige, massenproduktionstaugliche 
Schaltung vorzustellen.)

>Auf 100 mV genau:
0,01%, das ist anspruchsvoll, sollte aber möglich sein. Oder ist (mal 
wieder) nur die Auflösung, Drift oder Wiederholgenauigkeit gemeint?

Peter D. schrieb:
> Heiko M. schrieb:
>> Strom soll maximal 300mA betragen.
>
> Bipolare 1000V/300W, das wird aufwendig. Ich würde mal nicht unter 10k€
> ansetzen.
>
> Heiko M. schrieb:
>> Letztendlich ist das ja nur eine gegentaktstufe
>
> Das "nur" kannste streichen, ich kenne keine üblichen Transistoren, die
>  >2000V bei 0,3A schaffen.


Kaskode....



PS: von billig hat der TO nix geschrieben...

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Nicht die Mitte der bipolaren
> Niederspannungsversorgung liegt auf Masse
Das ist, wie man im Schaltplan sieht, natürlich Blödsinn. 
Hochspannungsversorgung war gemeint.

Dafür gäbe es eine ganz einfache Lösung.

Es werden 10 sehr genaue galvanisch getrennte Spannungsquellen von je 
100V in Reihe geschaltet. Kannst auch 20x 50V verwenden.

Heiko M. schrieb:
> +- 1000V DC Quelle/Senke

Philipp C. antwortete im Beitrag #5650961:
> einen Längsttransistor

Dieter antwortete im Beitrag #5650953:
> Spannungsquellen von je 100V

Merkst ihr, dass ihr daneben liegt?

Der Zahn der Zeit schrieb:

>
>>Auf 100 mV genau:
> 0,01%, das ist anspruchsvoll,

Ähem... es sind 0,005% oder 50ppm, denn die 100mV sollten über 2kV und 
nicht 1kV eingehalten werden.

> sollte aber möglich sein. Oder ist (mal
> wieder) nur die Auflösung, Drift oder Wiederholgenauigkeit gemeint?

der TO ist eh schon wieder weg nachdem er kapiert hat das er es eh nicht 
kann, es wird nur noch aus der Lust an der Idee fachgesimpelt...

MiWi

TO ist ganz wech oder im Wochenende.

Als Brainstorming andere Wege vorzuschlagen, wurde noch nicht verboten.
- Sehr langsam reicht dem TO. Wieviel V/s dürfen es sein?
- Quelle/Senke ist oft Umschreibung von "geregelt".

Aufteilen in Reihenschaltung oder andere Formen der Kaskadierung 
erlauben eine bessere Verteilung der Verlustleistungen.

Einige Lastenheftangaben des TO sind noch unbekannt.

Peter D. schrieb:
> Ich würde mal nicht unter 10k€ ansetzen.
Da kämen wir in einen Bereich, bei dem ich fast darüber nachdenken 
würde, das Ganze als Einzelgerät zu entwickeln und zu bauen. Wenn da 
nicht ein vergleichsweise hoher mechanischer Aufwand dran hängen würde.

Noch zu der Schaltung von mir: Eine normale Endstufe hat einen 
niederohmigen Ausgang, weil ihre Transistoren als Emitterfolger (aka 
Kollektor-Schaltung, Spannungsverstärkung <1, hohe Stromverstärkung) 
arbeiten. Der Ausgang der Hochspannungsschaltung ist hochohmig, sie 
arbeitet in Emitter- bzw. Source-Schaltung mit sehr hoher 
Spannungsverstärkung. Das verursacht in der Praxis eine erhebliche 
Lastabhängikeit und Phasendrehungen, die zu kompensieren sind. Also wird 
sie nicht so breitbandig wie die normale Gegentaktendstufe sein, aber 
das braucht sie ja hier auch nicht.

Und die 4 Transistoren zur Ruhestromeinstellung sind falsch, es dürfen 
nur 2 sein.

Normalerweise ärgern mich auch Beiträge, bei denen sich die Autoren im 
Ton vergreifen. Ich fände es wesentlich angenehmer, wenn hier jeder so 
schreiben würde, als wenn er seinem Gegenüber ins Angesicht sprechen 
müsste. Aber die Anonymität fördert es: Es gibt Spezialisten, die haben 
nichts Besseres in diesem Leben mehr zu tun, als ihren Frust, ihre 
Verachtung anderer oder gar ihren Hass hier zu dokumentieren, sachliche 
Beiträge sind eher rar. Insofern ist MiWis Beitrag noch sehr gemäßigt. 
Er hat auch technisch beigetragen, und seine Befürchtung, dass du dich 
ausgeklinkt hättest, habe ich auch ein bisschen geteilt. Ok, er hat es 
nicht besonders diplomatisch ausgedrückt, aber richtig schlechter Umgang 
ist hier im Forum ein paar Nummern schlimmer.

Mit freundlichen Grüßen ;-)
DZDZ

(Eigentlich wollte ich gar keine Beiträge schreiben, ohne auf das Thema 
einzugehen.)

Na ja, aber so eine Anfrage ist auch irgenwie bloed.

Keine Preisvorstellung, keine Anwendung, keine Hintergruende.
Laest uns hier einfch bloed raten, anstatt selbst mal zu googeln.

Heiko M. schrieb im Beitrag #5651456:
> MiWi schrieb:
>> Der Zahn der Zeit schrieb:
>>
>>>
>>>>Auf 100 mV genau:
>>> 0,01%, das ist anspruchsvoll,
>>
>> Ähem... es sind 0,005% oder 50ppm, denn die 100mV sollten über 2kV und
>> nicht 1kV eingehalten werden.
>>
>> der TO ist eh schon wieder weg nachdem er kapiert hat das er es eh nicht
>> kann, es wird nur noch aus der Lust an der Idee fachgesimpelt...
>>
>> MiWi
>
> Ich hatte den bitteren Unterton hier schon noch in Erinnerung aber du
> bist echt der Beweis für den schlechten Umgang hier. Vielleicht muss ich
> mit der Anforderung runtergehen aber ich habe durchaus schon Erfahrung
> in der analogen Elektronik. Nur eben noch nicht mit hohen Spannungen.
> Von dir kam nicht viel und keiner hat von dir schsltpläne verlangt aber
> allen anderen danke ich für die Hinweise.

Guten Morgen

Wenn Du schon so empfindlich bist das Du meinen Kommentar so auffasst 
solltest Du hier in diesem Forum nix schreiben.

Die Erfahrung zeigt das jemand, der so wie in diesem Stil (nur sehr 
unkonkrete Angaben, die weiteren Infos tröpfeln spärlich, wenige 
Beiträge nach dem Eröffnunfspost etc) eine unkonkrete Anfrage stellt 
meistens dann sehr schnell wieder weg ist. Es gab Deinerseits bis zu 
diesem Post keinerlei Anzeichen das es anders sein würde.

Und - es wäre nett wenn Du auch kommentieren würdest das ich - ziemlich 
spitz formuliert - die Sinnhaftigkeitsdiskussion versucht habe 
abzudrehen und Dir davor einiges an brauchbaren Hinweisen gegeben habe.

Denn auch wenn ich keine Schaltpläne posten darf (und in Deinem Fall 
auch nicht will) ist es ok wen ich Hinweise geben kann das daraus mit 
Nachdenken etwas brauchbares entstehen kann.

Daher - es tut mir leid wenn Du meine Worte als schlechten Umgang 
auffasst.

Doch werde ich meinen Schreibstil weiterhin nicht nach Deinen 
Befindlichkeiten ausrichten sondern mich danach orientieren wie sehr Du 
dich in diese Diskussion, die Du angefangen hast einbringst.

Oder anders gesagt: auch hier ist es ist ein geben und nehmen. Und wenn 
Du nur nimmst mußt Du auch mit meinen Worten vorliebnehmen, egal ob sie 
Dir gefallen oder nicht.



 - und damit wieder zurück zu Deinem Thema:

wo sind Deine bisherigen Erkenntnisse zu dem Thema?


MiWi

Wenn es von bester Qualität sein darf, dann empfehle ich ein Gerät von 
Kikusui.
Das PAT1000-8T liefert 1000V bei 8A.
Allerdings ist es nicht ganz billig:
Um die 25k Euro solltest Du dafür schon einplanen :)

Beliebt ist hier das Fragesteller-Bashing. Ja, die Fragen werden oft zu 
unvollständig gestellt, das ist ärgerlich, zweifellos auch hier. Aber 
die notwendigen Informationen kamen ja noch. Und wer sich prinzipiell 
über die Unvollkommenheit der Anderen ärgert, sollte sich nicht in einem 
Forum tummeln.

Beliebt ist auch, nicht zu unterscheiden, ob ein Fragesteller eine Frage 
- und nur diese Frage - beantwortet haben will oder braucht, oder ob er 
ein Problem gelöst braucht, von dem er meint, dass die Antwort auf seine 
Frage helfen könnte. Das könnte sie - auf dem Holzweg, der nicht zu 
seiner Problemlösung führt.

Beliebt ist also zu fragen, "was willst du damit machen", auch wenn die 
Frage konkret genug gestellt ist. Und sich darüber aufzuregen, dass der 
Fragesteller das nicht gleich offen gelegt hast.

Selten ist dagegen das "Beantworter-Bashing" zu finden. Wenn jemand 
Unsinn antwortet, weil er nicht genug Fachwissen hat oder die Frage 
nicht verstanden oder gar gelesen hat. Letzteres ist nun wirklich wert, 
kritisiert zu werden. Wie z. B. die Antwort von heute morgen:

Eric schrieb:
> empfehle ich ein Gerät von Kikusui. Das PAT1000-8T
Das ist eine 1-Quadranten Spannungsquelle, aber die Frage lautete schon 
ganz zu Anfang:

Heiko M. schrieb:
> +- 1000V DC Quelle/Senke
Das ist 4-Quadranten-Betrieb.

Was soll man davon halten? Gut gemeint?

So, und weil ich eigentlich auch immer einen technischen Beitrag liefern 
will, hier noch einmal (m)eine etwas überarbeitete Schaltung. Die 
Schaltung zur Ansteuerung der Endstufe und ihrer Ruhestromeinstellung 
ist sinnvoller und ein RC-Glied am Ausgang dürfte essentiell wichtig zum 
Verhindern von Schwingungen sein. Außer der Dimensionierung 
(insbesondere der Wahl der Halbleiter) gibt es sicherlich noch mehr zu 
korrigieren, optimieren, nachzutragen...

DZDZ

Heiko M. schrieb:
> Geld spielt keine Rolle.

Meine erste Anlaufstelle wäre dann der Heinzinger gewesen.
Die haben ja schon vor gefühlten 100 Jahren den BOP gemacht.
Nicht gar soviel Leistung, aber doch +/- 1000V iirc.
https://www.heinzinger.de/produkte/

Philipp G. schrieb:
> hier bitte
>
> https://www.mesatec.ch/shop/Alimentation-haute-tension-serie-PNC3p.html

Ich kann mich nur wiederholen:

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Heiko M. schrieb:
>> +- 1000V DC Quelle/Senke
> Das ist 4-Quadranten-Betrieb.
>
> Was soll man davon halten? Gut gemeint?

DZDZ

Nun wäre erstmal der TO wieder an der Reihe, was und welche Richtung der 
Vorschläge er weiter verfolgen möchte, oder die Beispiele ausreichend 
wären.

Peter D. schrieb:
> Die FETs (IRF530: 100V, RFD15P05: -50V) lassen direkt beim Einschalten
> den magischen Rauch entweichen. Du brauchst mindestens 1000V Typen,
> PFETs kenne ich aber nur bis zu -500V.
Ja selbstverständlich, du hast das viel zu ernst genommen. Ich schrieb 
in dem Beitrag als auch weiter oben, dass das eine Prinzipsschaltung ist 
und die Halbleiterauswahl erst noch getroffen werden muss. 2N2222 und 
2N2904 wären genauso unsinnig. Glaub mir - ich weiß sowas ;-)
> Ich habe mal ne bipolar Quelle +/-3500V/0,5mA entwickelt, jeder Zweig
> enthält je 5 NFETs 1000V mit Schutzschaltung je FET, damit U_GS und U_DS
> nicht überschritten werden. Einfach nur Widerstände zur
> Spannungsaufteilung reicht nicht.
Solche Maßnahmen sehe ich auch als notwendig an und, wie gesagt, es ist 
eine Prinzipsschaltung, für die solche und andere Ergänzungen noch 
zwingend erforderlich sind. Das zu erkunden und die richtigen Maßnahmen 
zu ergreifen, zählt dann zur Entwicklung.
> 0,5mA ist natürlich ne ganz andere Hausnummer, als 0,3A, da spielt das
> SOAR noch keine Rolle.
> Für 0,3A könnte ich mir nur einen Schaltregler als Vorregler vorstellen,
> um das SOAR einzuhalten.
Dagegen spricht, dass das Ganze im 4-Quadrantenbetrieb arbeiten können 
soll. (Es sei denn, der TO hat etwas geschrieben, was er nicht gemeint 
hat.)
> Den Hauptregler bei Kurzschluß zu schützen, dürfte recht tricky werden.
Das halte ich auch für möglich, die dynamischen Zusammenhänge bei dieser 
Art der Schaltung habe ich nicht untersucht (-> Entwicklung). Vielleicht 
tun es aber doch je zwei der üblichen Dioden in Reihe an den Basen der 
bipolaren Ausgangstransistoren. Vielleicht mit Schwingen, aber 
vielleicht reicht es wenigstens als Schutz.

Ich habe mal bei IRF/Infineon nach Hochspannungs-FETs nachgesehen: 4 x 
IPW90R120C3 (900 V, > 400 W, TO247) könnten es fast tun, außer dass 
mindestens 200 V fehlen und sie nahezu ideal gekühlt werden müssten. Ich 
gehe aber davon aus, das 8 bis 12 MOSFETs schon in der Endstufe 
eingesetzt werden sollten.

DZDZ

Der Zahn der Zeit schrieb:

> Ich habe mal bei IRF/Infineon nach Hochspannungs-FETs nachgesehen: 4 x
> IPW90R120C3 (900 V, > 400 W, TO247) könnten es fast tun, außer dass
> mindestens 200 V fehlen und sie nahezu ideal gekühlt werden müssten. Ich
> gehe aber davon aus, das 8 bis 12 MOSFETs schon in der Endstufe
> eingesetzt werden sollten.
>
> DZDZ

... um Himmels Willen keine FETs die für Schaltanwendungen optimiert 
sind, die Sterben schneller als Du Pips sagen kannst (Hotspot am Die im 
Linearbetrieb). Solche Teile schalten  wundrbar und schnell aber 
Linear betrieben sind die Mist... .

Ich wieder hole mich: schau bei IXYS nach den Lineartauglichen FETS. Und 
die gibts bis 1500V...

MiWi

Das sollte bekannt sein. Worauf bezieht sich die Aussage? DC-SOA des 
IPW90R120C3 sieht doch so schlecht nicht aus.

freitag schrieb:
> Das sollte bekannt sein. Worauf bezieht sich die Aussage? DC-SOA
> des
> IPW90R120C3 sieht doch so schlecht nicht aus.

bei 25°C Case...

Papier ist geduldig

oder anders gesagt: die lange Erfahrung mit Eigenentwicklungen von 
elektronischen Lasten, die bei 700V/300mA pro FET arbeiten lassen mich 
inzwischen von FETs, die für Schaltanwendungen optimiert sind bei solche 
Anwendungen einen ausreichenden Sicherheitsabstand halten.

MiWi schrieb:
> ... um Himmels Willen keine FETs die für Schaltanwendungen optimiert sind

Ich habe schon eine Menge gemacht, aber zugegeben, in dieser Beziehung 
habe ich eher fast keine Erfahrung. Immerhin, es ist zwar schon einige 
Jahrzehnte her, da habe ich auch mal eine geregelte Hochspannungsquelle 
gemacht. Das muss damals wohl mit kaskadierten bipolaren Transistoren 
gewesen sein.

Aber zu deiner Aussage: Wie kann es sein, dass der IPW90R120C3 (wie in 
jedem Datenblatt natürlich bei idealer Kühlung - nein, "Entwärmung" - 
auf 25 °C) im DC-Betrieb bei jeder Betriebsspannung für max. 
Verlustleistung spezifiziert ist? Eine solche Nicht-Eignung für 
Linear-Betrieb müsste doch irgendwie in den Daten Ausdruck finden, 
ähnlich dem Second Break-Down bei bipolaren Transistoren.

Schlechte Erfahrungen? Das kann sich doch kein Halbleiterhersteller 
erlauben. Papier mag geduldig sein, aber Kunden sind es überhaupt nicht. 
Und die merken das schneller als Schummel-Software in Dieselmotoren 
entdeckt wird. Andererseits will ich deine Erfahrung nicht einfach so 
bezweifeln.

Der IPW90R120C3 war weiß Gott nicht als Empfehlung von mir gedacht, es 
war ein schneller Blick in irgendwelche Daten von HV-FETs, bei IRF 
wollte ich nachsehen, aber die sind jetzt Infineon. So kam ich dort hin. 
Bei IXYS ist offensichtlich geeigneteres zu finden.

DZDZ

>>+- 1000V DC Quelle/Senke


Das habe ich überlesen. Damit fällt das Gerät von Kikusui schonmal raus, 
wie Heiko bereits weiter oben geschrieben hat.

Der Zahn der Zeit schrieb:
> MiWi schrieb:
>> ... um Himmels Willen keine FETs die für Schaltanwendungen optimiert sind
>
> Ich habe schon eine Menge gemacht, aber zugegeben, in dieser Beziehung
> habe ich eher fast keine Erfahrung. Immerhin, es ist zwar schon einige
> Jahrzehnte her, da habe ich auch mal eine geregelte Hochspannungsquelle
> gemacht. Das muss damals wohl mit kaskadierten bipolaren Transistoren
> gewesen sein.
>
> Aber zu deiner Aussage: Wie kann es sein, dass der IPW90R120C3 (wie in
> jedem Datenblatt natürlich bei idealer Kühlung - nein, "Entwärmung" -
> auf 25 °C) im DC-Betrieb bei jeder Betriebsspannung für max.
> Verlustleistung spezifiziert ist? Eine solche Nicht-Eignung für
> Linear-Betrieb müsste doch irgendwie in den Daten Ausdruck finden,
> ähnlich dem Second Break-Down bei bipolaren Transistoren.
>
> Schlechte Erfahrungen? Das kann sich doch kein Halbleiterhersteller
> erlauben. Papier mag geduldig sein, aber Kunden sind es überhaupt nicht.
> Und die merken das schneller als Schummel-Software in Dieselmotoren
> entdeckt wird. Andererseits will ich deine Erfahrung nicht einfach so
> bezweifeln.
>
> Der IPW90R120C3 war weiß Gott nicht als Empfehlung von mir gedacht, es
> war ein schneller Blick in irgendwelche Daten von HV-FETs, bei IRF
> wollte ich nachsehen, aber die sind jetzt Infineon. So kam ich dort hin.
> Bei IXYS ist offensichtlich geeigneteres zu finden.
>
> DZDZ

Es gibt etliche Papers zu diesem Thema, ich bin nach einem langen Tag zu 
müde um Google anzuwerfen.

"New 500V Linear MOSFET for a 120kw active Load" wäre ein guter 
Einstieg, da es einige Fachbegriffe beim Namen nennt. Und hier auf 
uC.net sind auch schon etliche solche Papers geannt worden, mußt einfach 
nur bei elektronischen Lasten schauen... ebenso im eevblog.



Und warum das vor Jahrzehnten funktioniert hat? Weil damals FETs noch 
keine auf bestimmte Eigenschaften hochgezüchteten Teile waren.

Da heute 99,5% oder mehr in Schaltanwendungen verbaut wird werden zählen 
RDS_on, Gateladung und Tempo, damit der lineare Bereich im Schalten asap 
durchsaust wird und nicht gleichmäßige Temperaturverteilung am Chip.

iaW: FETs sind heute ebenso hochgradig spezialisiert wie anderen 
Werkzeuge.

Wieso Infineon solche Werte ins Datenblatt schreibt weiß ich nicht, wäre 
interessant solche FETs auf Datenblattkonformität zu testen.

MiWi

Ich habe - nur ein bisschen - weiter geforscht und bin klüger geworden. 
Du hast zweifellos recht, die MOSFETs sind spezialisiert. Zwei 
diesbezüglich deutlich unterschiedliche IXYS MOSFETs habe ich gefunden:
Der IXTT1N450HV ist ein 4,5 kV-Typ, der nicht nur eine Art Second 
Break-Down (oder sogar genau das) zeigt, sondern sogar einen 3rd 
Break-Down: Im DC-Betrieb darf er nur noch 2 kV.

Der IXTK20N150 ist ein 1,5 kV-Typ, der zwar keinen Second Break-Down 
zeigt, aber dennoch im DC Betrieb bei steigender Spannung nur geringere 
Verlustleistung verträgt. (Man könnte auch sagen, es gibt keinen First, 
sondern nur einen Second Break-Down).

P-Kanal-FETs, die nennenswert mehr als 250 V bei ein paar mA können sind 
rar, gefunden habe ich zumindest den IXTT10P60, der 600 V bis 0,5 A ohne 
Einschränkung der max. Verlustleistung von 300 W kann.

Ich erwarte von Datenblättern, dass solche Eigenschaften genau so klar 
wie hier spezifiziert sind, und dass man das nicht erst durch eigene 
schlechte Erfahrungen oder Berichte anderer erfährt. In diesem Sinne:

MiWi schrieb:
> Wieso Infineon solche Werte ins Datenblatt schreibt weiß ich nicht, wäre
> interessant solche FETs auf Datenblattkonformität zu testen.
Ich wage zu behaupten, dass das einfach der Wahrheit entspricht. Aber, 
einverstanden, blind darauf verlassen sollte man sich vielleicht nicht.

Vielleicht kann ich in diesem Leben dieses Wissen noch einmal 
brauchen...

DZDZ

Der Zahn der Zeit schrieb:

> Ich erwarte von Datenblättern, dass solche Eigenschaften genau so klar
> wie hier spezifiziert sind, und dass man das nicht erst durch eigene
> schlechte Erfahrungen oder Berichte anderer erfährt. In diesem Sinne:

Naja... Dazu sind ANs da das der Blick auf manche Themen geschärft wird.

Viele Bauteile über die Du oder ich vor Jahrzehnten gelernt haben gibt 
es ja heute gar nicht mehr (TTL, kennt das noch wer?). Daher sind solche 
ANs oder andere Publikationen abseits der Datenblätter wichtig

Nur um ein hier aktuelles Thema aufzunehmen: Bei vielen 
Referenzspannungen steht ja auch "5ppm" oder so. Das dann oft nur 
min/max über den spezifizierten Temperaturbereich angegeben sind - und 
nicht die Schlangenlinie innerhalb der Grenzen - ist dann schon nicht 
mehr so ersichtlich.

Siehe zB. LM4140A-4.096 und ADR444B, beide mit 3ppm definiert..

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Wie kann es sein, dass der IPW90R120C3 (wie in
> jedem Datenblatt natürlich bei idealer Kühlung - nein, "Entwärmung" -
> auf 25 °C) im DC-Betrieb bei jeder Betriebsspannung für max.
> Verlustleistung spezifiziert ist? Eine solche Nicht-Eignung für
> Linear-Betrieb müsste doch irgendwie in den Daten Ausdruck finden,
> ähnlich dem Second Break-Down bei bipolaren Transistoren.

Nennt sich "Spirito-Effekt", wird aber in den allermeisten Mosfet-
Datenblättern nicht berücksichtigt - denn das würde auch eine recht
aufwendige Meßreihe erfordern.

Es gibt "Linear Fets" (und einige wenige andere), bei welchen diese
Messungen gemacht wurden, und das SOA-Diagramm daraufhin angepaßt.
Die Linear FETs sind noch dazu (mow) optimiert für die Verwendung.
Heißt, sie bieten je nach genauem Betriebspunkt auch mal einige %
mehr, wenn auch nicht extremst viel.

Trotzdem ist es natürlich sehr angenehm, sich auf das SOA-Diagramm
verlassen zu können, und noch von der Optimierung zu profitieren.
Das betrifft (auch wegen der geringeren nötigen Chipfläche) auch
die dynamischen Daten, für schnell geregelte Lasten definitiv gut.

Nun gibt es Linear FETs von IXYS zwar für bis zu 2500V, allerdings
nur als N-Kanäler - so in Deinen Schaltplan nicht einsetzbar, @DZDZ.
Außer, Du würdest daraus Quasi-Komplementär machen wollen. Es gäbe
allerdings von IXYS auch noch P-Ch bis -600V, -16A bis -32A I(dauer).

Im Anhang sieht man zwei SOA Diagramme als Beispiel, hier wurde
(ausnahmsweise) Spirito berücksichtigt, die DC-Kurven sind gut so.
Es gibt welche mit -10A auch, aber die haben auch "falsche" SOA.
Mit etwas Puffer aber sicher genauso benutzbar, gleicher Grundtyp.

Also grundsätzlich kann man jede Art Mosfet auch im Linearbetrieb
benutzen - allerdings bei Beschränkung auf <= 1/3 (besser nur 1/4)
der Sperrspannung. Und maximal 1/2 bei der P(tot). Das habe ich mit
IRFP240, IRFP450, FCA47N60 und STP30N65 auch verifizieren können
(ist aber schon 3, 4 Jahre her).

Bei manchen älteren Typen mag mehr gehen. Bei modernen FETs wie den
LV-Trench und den HV-Superjunction aber ganz sicher nicht.

TO-Gehäuse = hohe P(tot). 6 davon kaskadiert im negativen Zweig, +
6 vergleichbare N-Ch im positiven, ergänzte Grundschaltung also.
Für die scheinbar nur geringe geforderte Dynamik muß man evtl.
gar keine ganz besonders hohe Treiberleistung veranschlagen.

Aber wirklich nur als Grundkonzept, die Aufteilung der Spannung
muß ja (aber ok, je stärker die FETs bzgl. I(D) überdimensioniert,
um so weniger exakt nötig) noch halbwegs gewährleistet werden. Das
dürfte nicht all zu einfach (und evtl. recht verlustreich) sein.

Edith: So, und grade sehe ich: Du bist da selbst schon weiter.

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Ich wage zu behaupten, dass das einfach der Wahrheit entspricht.

Definitiv nein. Linearbetrieb/Spirito blieb da unberücksichtigt.

Angefangen hatte mit solchen Messungen damals übrigens IRF...
Aber Infineon scheint daran wenig Interesse zu haben.

Nachschlag.