ich such seit einiger zeit nach einem ziemlich speziellen schalter für prüfzwecke, er sollte +/- 30 kV mit 1 kHz draufhaben. die 1 kHz sind deswegen interessant, weil ich eine hohe flankensteilheit brauch, ich hab nicht vor, das teil wirklich bei der f zu betreiben. hab die beschaltung und spezifikation angehængt. die einzigen, die ich gefunden hab, sind behlke, aber die brauchen anscheinend nicht wirklich kunden... lg sandra
Ein Schalter mit 1kHz ? Ich hoffe, du meinst keinen mechanischen Schalter. Aber du willst nur eine Flankensteilheit. Also könnte man eine Funkenstrecke zünden. Ein Wasserstoff-Impuls-Thyratrons schaltet 30kV, aber nicht -30kV, du bräuchtest 2. Immerhin taugen die auch für mehrere hundert Ampere. Wie hoch deine Anstiegsgeschwindigkeit aber real wird, hängt sehr stark von der Induktivität der Zuleitugen im ganzen Aufbau ab. Mit IGBTs müsste man mehrere in Reihe schalten, und bekommt nicht ganz so gute Daten.
Hallo Sandra! Du arbeitest nicht zufällig bei einem Schaltschrankausrüster im Taunus? Aber zum Thema... Kannst du nicht den HV-Generator auf der Niederspannungsseite an und abschalten? Ansonsten fällt mir noch die Firma ABB ein. Die baut auch Wechselrichter für unsere Versorgungsnetze. Evtl haben die IGBTs für solch hohe Spannungen. Gruß Mandrake
Meines Wissens sind die spannungsfestesten IGBTs, die es gibt, mit max. 6k angegeben. In besagten DC/DC-Wandlern (die bis 132kV ausgelegt sind) werden dementsprechend viele IGBTs in Reihe geschaltet. 30kV entspräche mind. 5 solcher IGBTs. Die Dinger sind nahezu unbezahlbar. Mein Vorschlag wäre ebenfalls ein Wasserstoff-Thyratron oder eine Eigenbau-Triggerbare-Funkenstrecke. Ein H2-Thyratron hab ich hier auch in Verwendung. Es schaltet 35kV bei 5kA. Gruss Daniel
nø, kein mechanischer :-). an kugelfunkenstrecken bzw. trigatron hab ich auch schon gedacht, allerdings glaub ich nicht, dass die wirklich geeignet wæren. auch wenn ich den schalter nicht bis 1 kHz betreiben werd, so brauch ich dennoch repetitive impulse; ich konnte zwar keine spezifischen daten dazu finden, aber ein trigatron wird wohl zu langsam sein: das dielektrikum braucht ja doch eine gewisse zeit, um sich auszutauschn/zu rekombinieren und es muss die behandlung auch auf længere sicht aushalten kønnen (für nicht-luft løsungen). ergo kommt meiner meinung nach eigentlich nur leistungselektronik in frage. die ampere sind ziemlich nebensæchlich, weil kaum vorhanden. wie schon gesagt, behlke bietet ein derartigen schalter an (HTS 651-03-GSM), allerdings konnten sie innerhalb von 1,5 monaten nicht beantworten, ob er lieferbar ist und das geht mir ganz ein bisschen auf den nerv. gibts doch nicht, dass es so ein teil sonst niergendwo zu kaufen gibt! lg sandra
@ sandra (Gast) Man kann Thyristoren in Reihe schalten und dann gleichzeitig zünden. Machen wir hier in verschiedenen Produkten. Einzelne Module bis 60kV. MFG Falk
Hallo Sandra, welches dU/dt und welchen Nennstrom benötigst Du? Benötigst Du einen "echten" Schalter oder geht es Dir nur um die Erzeugung derartiger Pulse? Beschreibe bitte mal deine Applikation. ...30kV sind eine Menge Mechanisch: Wir hatten am Institut einen HV Pulsgenerator der mit einem Vakuum Quecksilberschalter arbeitet, der von einem Motor bewegt wird. Macht zwar nur 1kV aber mit brutaler Flankensteilheit - lustig knisterts im Radio. Elektrisch: Da wirst Du nicht um etwas Leistungselektronik herum kommen. - Reine Pulserzeugung könntest Du mit einem Trafo erledigen. Das primäre dU/dt wird mit dem Übersetzungsverhältnis hoch transformiert. - Echter Schalter: So wahnsinnig schnell sind die klassischen Halbleiter (Thyristor, GCT, IGBT) alle nicht. Da kommst Du mit den typischen 6,5kV IGBTs auf 2-4kV/us. Die dicken Halbleiter haben leider relativ große Ladungsmengen die beim Schalten transportiert werden müssen.
hallo michael! ich brauch keinen 'echten' schalter, sondern will nur rechteckimpulse damit erzeugen. ich hab in meinem ersten posting eine spezifikation als pdf angehængt, wo auch ein schaltbild dabei ist. flankensteilheit wære max. 1 üs wünschenswert. strom kann ich nicht genau sagen, weil wir die restlichen komponenten noch nicht alle haben, wird aber ziemlich niedrig sein. es soll eine spannungsquelle für prüfungzwecke werden, interessant ist dabei die spannungsfestigkeit des prüflings. lg sandra
Hallo Sandra,
das PDF habe ich glatt übersehen.
Klar ist mir:
Rechteckimpuls (einzelnd oder Pulsfolge)
+/- 30kV
1kHz maximale Frequenz
Unklar: welches Tastverhältnis
Das was so nett als "Transistorswitch" eingezeichnet ist, ist als
Halbleiterschalter klar eine Sonderanfertigung mit dem Potential leicht
> 20 kEUR zu kosten.
Selbst wenn Du 6,5kV IGBTs nehmen würdest, brauchst Du ca. 10 Stück
davon für einen einzelnen Schalter. Plus Treiberstufe und das für 30kV
gerated...
Denk mal darüber nach, ob nicht auch ein Trafo gehen könnte.
Wir haben häufiger auch für Versorgung von Gatetreibern mit Trafos und
Rechteckspannungen gearbeitet.
Könntest bei 600Vdc eine konventionelle Halbbrücke nehmen und einen
Trafo 500V => 30KV betreiben. Der Umrichter müsste dann mindesten
500V/us Spannungsanstiegsgeschwindigkeit haben, die werden auf 30kV/us
hochtransformiert.
Die einzigen Parameter die das Vergnügen etwas dämpfen können sind die
inter-winding Kapazität und die Magnetisierung des Kerns (@ 1kHz).
Aber das ist halt eine Auslegungssache.
(Man könnte möglicherweise auch über eine resonante Topologie
nachdenken.)
> ich brauch keinen 'echten' schalter, sondern will nur rechteckimpulse Die Betonung liegt auf NUR. Es ist ein Uni-Forschungsprojekt, bei dem man es dem Rest der Welt mal richtig zeigen will? Wie klug wir Deutschen sind, weil wir können, was andere nicht können? Da fragt man doch mal nach einer Lösung im Hobbyforum, um sich ein paar Euro einer kommerziellen Lösung sparen zu können. > flankensteilheit wære max. 1 üs wünschenswert Also 60V pro Nanosekunde. > . strom kann ich nicht genau sagen, weil wir die restlichen komponenten noch nicht alle haben, wird aber ziemlich niedrig sein. In deinem Schaltplan steht C2 drin, ohne Werte. Wenn das nur 150pF sind, braucht ein Umladen um 60kV in 1us schon 10A. Die Impulsverlustleistung im Zuleitungskabel und Schaltelement liegt bei 600000 Watt. > interessant ist dabei die spannungsfestigkeit des prüflings. Kaum, Bei 60kV/us, also Stromschnellen im Gigahertzbereich, übertragen sich Ladungen ganz ohne Kabelverbindung. Du misst die Einstrahlfestigkeit gegen Radarimpulse und ähnliches, nicht die Spannungsfestigkeit. Ich habe den Eindruck, ihr wisst überhaupt nicht, was ihr tut, ihr kommt wohl aus der Riege der Lastenheftersteller.
@ MaWin nun, es handelt sich tatsæchlich um ein forschungsprojekt, halb grundlagen, halb angewendet. kohle, um sich eine kommerzielle løsung zu kaufen, ist genug da, aber wie das nun mal in der forschung so ist, kønnen sich die anforderungen ændern und dann kann man die kommerzielle løsung ins regal stellen und sich eine neue kaufen. deine restlichen kommentare sind nett zu lesen, aber redundant - auch auf unis wird nachgedacht und die grundlegenden rechungsarten beherrscht. für c2 steht deswegen kein wert, weil es sich um unterschiedliche prüflinge handelt. man mag zu grundlagenforschung stehen, wie man will, aber dein gehæssiges kommentar hættest du dir sparen kønnen.
@ Michael, danke für deinen vorschlag, die trafoløsung scheint auch mir die einzige, einigermassen sinnvolle. das problem daran ist lediglich das übliche: zu wenig labor für zu viele leute... irgendwer von meinen kollegen ist dann mal mit der schaltung gekommen und der schalter wurde auch recht schnell bei behlke gefunden. meine kollegen glauben, dass wir den schalter noch bekommen werden, ich kanns mir nicht wirklich vorstellen. in ein paar monaten werd ich dann wohl in ein grøsseres labor umsiedeln müssen... mein bedauern wird sich in grenzen halten! :-) danke und lg sandra
Hat sich jmd mal genauer mit den Behlke Schaltern beschäftigt? Wie genau sind die eigentlich aufgebaut?
Das ist im Prinzip eine Batterie aus in serie und paralell geschalteten FETs, IGBTS oder für welche Serie Du dich entscheidest. Da scheint auch ein bisschen Balancing drin zu sein. Das eigentliche know-how dürfte im Treiber stecken. Immerhin muss das ganze Synchron "gezündet" und auch wieder "gelöscht" werden...
Die hohe WIederholrate dürfte ein Problem sein, sonst hätte ich wohl einfach zu einer triggerbaren Löschfunkenstrecke geraten, oder gleich zu einem Marx-Generator.
Hallo, schau mal unter: http://www.radartutorial.eu/08.transmitters/tx07.de.html in alten Radargeräten werden Thyratrons benutzt um Hochspannungen zu schalten bis 4 KHz.
Im ersten Post schrieb Sandra, dass die hohe Schaltfrequenz garnicht benötigt. Sie nimmt vermutlich an, dass ein Schalter mit hoher Wiederholrate auch eine hohe Flankensteilheit besitzt.
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