Elektronischer Umschalter 2kV

2xHV-Mosfet oder IGBT (*) und Ansteuerung über z.B. Impulsübertrager?

Der Teufel versteckt sich aber wie üblich im Detail - also bitte etwas 
mehr Informationen zu den Kapazitäten, Umschaltzeiten und den Quellen 
bzw. der Last.

(*) z.B.
http://ixapps.ixys.com/DataSheet/DS100214A-%28IXTH_V03N400_S%29.pdf
http://ixdev.ixys.com/DataSheet/DS100160%28IXBH-BT2N250%29.pdf

s. witch schrieb:
> 2xHV-Mosfet oder IGBT (*) und Ansteuerung über z.B. Impulsübertrager?

Besten Dank für diese Datenblätter von IXYS.
Ich hatte ja keine Ahnung, das es MOSFETS für Spannungen über 1500V 
gibt.
Ich hätte dann zwei Stück dieser 1500V-Typen in Serie geschaltet, aber 
mit so einem 2500V-Typ oder sogar 4000V-Typ ist es natürlich viel 
einfacher.

Wo kann ich die Dinger in Deutschland in Kleinstmengen kaufen?

Die Ansteuerung, hier schlägst du eine Impulsübertrager vor.
Wie funktioniert das?
Ich hatte eigentlich an Optokoppler gedacht, und hätte damit das 
Problem, das ich die Optokoppler auf der Sekundärseite auch noch mit 
einer Gleichspannung von so 9-15V versorgen müsste.
Mit einem Impulsübertrager wär das vielleicht einfacher?

Ich müsste so ca. 100 mal pro Sekunde umschalten, das Umschalten sollte 
so in ca. 10-50us passieren.

einen Behlke einsetzen ?

Such mal bei Digikey nach IXTV03N400S
Gibts nicht geschenkt aber Du brauchst nun mal einen Exoten.

aktuell läuft wohl eine Sammelbestellung:
Beitrag "bestellt jemand zeitnah bei Digikey?"

viel Erfolg
Hauspapa

Wenn "ganz aus" nicht gefordert ist reicht auch ein Mosfet und eine 
Diode. Evtl. noch ein Entladewiderstand der für definierte Verhältnisse 
sorgt.
Ansteuerung geht auch über Optokoppler mit integriertem Gatetreiber. 
FOD3180 könnte Dein Freund sein. Braucht aber wohl 2x9V Block in Serie 
als Versorgung.

fröhliches basteln
Hauspapa

Hauspapa schrieb:
> Ansteuerung geht auch über Optokoppler mit integriertem Gatetreiber.
> FOD3180 könnte Dein Freund sein.

Den HCPL3120, den hätte ich da, ist der auch OK?

> Braucht aber wohl 2x9V Block in Serie als Versorgung.

9V Block-Batterie mit Relais zum Strom sparen in der Nacht, hatte ich 
auch schon überlegt, warum zwei Batterien?

Im Prinip geht Dein HCPL3120 auch, allerdings hat er eine geringere 
geprüfte Isolationsspannung. 2x9V da Du über die 
Unterspannungabschaltung (UVLO) kommen musst. Relais ist nett, ein 
Schalter geht auch und zur Not reicht sogar Batterie rausnehmen.

immer schön vorsichtig bleiben
Hauspapa

Hauspapa schrieb:
> Such mal bei Digikey nach IXTV03N400S
> Gibts nicht geschenkt aber Du brauchst nun mal einen Exoten.

Habe ich gefunden, der Preis von 18,05€ ist OK.

Ich tendiere eher dazu einen IXTK5N250 zu mögen.

Der IXTV03N400S hat 290 Ohm RDSon
Der IXTK5N250   hat 8,8 Ohm RDSon

Dies ist besser für meine Anwendung weil den beiden Hochspannungen die 
umgeschaltet werden sollen noch eine Frequenz im Bereich von 2 bis 4 MHz 
mit bis zu 5V Amplitude überlagert ist.

Hauspapa schrieb:
> 2x9V da Du über die
> Unterspannungabschaltung (UVLO) kommen musst.

Uups, hatte ich im Datenbaltt garnicht gesehen, böse Falle  ;-)

Dieser FOD3180 braucht 6mA.
9V Block Batterien mit 200mA halten dann 33 Stunden <=> 4 Tage a 8 
Stunden.
Lithium Batterien halten dann 4 mal so lange.

Ich neige aber jetzt aber dazu, einen Gate-Driver mit C-MOS selbst zu 
entwerfen, die einen Stromverbrauch nahe 0 hat.

супертролль schrieb:
> einen Behlke einsetzen ?

Kannte ich bisher nicht.
Muss ich morgen mal telefonieren, wie teuer etc.

Peter Zz (bastelboy) schrieb:

> Impulsübertrager ... Wie funktioniert das?
Ist im Prinzip ein kleiner Transformator. So kann man z.B. mit vier 
Wicklungen eine Steuerung für eine Halbbrücke bauen. Die Ansteuerung 
erfolgt über je einen Impulseingang für "EIN" bzw. "AUS". Sekundärseitig 
dann jeweils ein einfacher Gatetreiber - komplementäre Transistoren etc.
Nachteil: relativ langsam
Vorteil: keine eigene Versorgung notwendig, beliebig lange 
Einschaltzeiten der Highside möglich.

Bevor man sich Gedanken über die Ansteuerung macht, sollte der 
Leistungsteil klar sein.
Als Anhang ein Beispiel das mit nur einem massebezogenen HV-Schalter 
auskommt.
R1 und R2 = Innenwiderstand, R3 begrenzt den Entladestrom durch S1, D1 
verhindert allzu großen Rückwärtsstrom durch V2.
Nachteile: V2 muss potentialfrei sein, keine "AUS" an der Last möglich, 
recht hohe Verlustleistung an R1.
Der Verlustleistung könnte man z.B mit einer Halbrücke für V1 abhelfen.

Aber wie gesagt, ohne detailierte Informationen zu den Quellen (Ri, Cp, 
Potentialfrei,Verhalten als Stromsenke...) bleibt das ein Stochern im 
Nebel.
Wie wird denn das Modulationssignal eingspeist?

> Umschalten sollte so in ca. 10-50us passieren
Mit den Umschaltzeiten sehe ich erst einmal kein großes Problem. Der 
Spannungsanstieg/Abfall wird allerdings von der Lastkapazität, dem 
Innenwiderstand der Spannungsquellen und den unvermeidlichen 
Leitungsinduktivitäten limitiert.
Besonders letztere können auch für recht unangenehme 
Überspannungen/Schwingungen sorgen.

Baust du zufällig Massenspektrometer?

Was mir gerade noch aufgefallen ist - reicht nicht auch ein einfacher 
Spannungsteiler?

@Marek
Wenn diese Frage an mich gerichtet war - Nein. Meine praktische 
Erfahrung mit dem Innenleben von Laborgeräten beschränkt sich auf XRF 
und REM. Ist auch seit ca. 15 Jahren Geschichte.