Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 1A mit 5MHz schalten


von Brummm (Gast)


Lesenswert?

Hallo Zusammen,

ich suche ein Bauteil oder eine Schaltung, mit dem/der ich ungefähr 1 
bis 2A schalten kann. Der Spannungsbereich ist eher im 
Niedervoltbereich, also unter 100V. Das Problem besteht darin, dass ich 
das Ganze mit ca. 5MHz veranstalten möchte und am Ausgang noch ein 
einigermaßen Rechteck (mit 1A Strom) brauche.

Ich weiß, dass das keine ausführliche Projektbeschreibung ist. Daher 
bitte nicht meckern, dass ich doch mal mein Problem beschreiben soll: 
Oben steht es (Hier nochmal die Stichworte: "1A, <100V, 5MHz, 
Rechteck")!

von Günter Lenz (Gast)


Lesenswert?

Einen HF-Leistungstransistor benutzen.

von Uwe (de0508)


Lesenswert?

@Brummm,

mich interessiert noch, warum wird ein 100Watt Signal mit 5MHz 
geschaltet ?

Wie werden die entstehenden Störungen unterdrückt?

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

IRF510 mit Mosfettreiber-IC.

von Chris N. (Gast)


Lesenswert?

Hmm 5 MHz warum will man das tun? Die Periodendauer liegt dann bei 
200ns. Fet und IGBT würde ich bei der Frequenz ausschließen. Die 
Kapazität des Gates verhindert in der Regel so schnelle Schaltvorgänge. 
Bei Transistoren könntest du hingegen noch fündig werden.

von Brummm (Gast)


Lesenswert?

Bitte keine EMV-Belehrungen. An dieser Stelle ist mir klar was passiert, 
ich möchte es trotzdem. :-)
Um die ausgesendeten Störungen muss ich mich natürlich auch kümmern.

von Brummm (Gast)


Lesenswert?

Chris N. schrieb:
> Bei Transistoren könntest du hingegen noch fündig werden.

Und genau dort stehe ich jetzt und stehe und stehe und ...

Ich wollte auf den Erfahrungsschatz der Allgemeinheit zurückgreifen, da 
in diesem speziellen Fall meiner nicht ausreicht.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Für sowas nehme ich einen selektierten BUY71 von Toshiba.

: Bearbeitet durch User
von Pat W. (frankp)


Lesenswert?

Nur mal kurz für mich => deine Spannungsversorgung ist ein 5MHz Sinus / 
Rechteck?

Oder: Du möchtest mit einem 5MHz Signal etwas schalten, um ein Bauteil 
mit 100V zu versorgen?

Wie sieht welches Signal aus?

Gruß

von Brummm (Gast)


Lesenswert?

Pat Wat schrieb:
> Nur mal kurz für mich => deine Spannungsversorgung ist ein 5MHz Sinus /
> Rechteck?
>
> Oder: Du möchtest mit einem 5MHz Signal etwas schalten, um ein Bauteil
> mit 100V zu versorgen?
>
> Wie sieht welches Signal aus?
>
> Gruß

Im Prinzip habe ich ein Rechteck mit 5 MHz und würde dieses gerne 
verstärken,
so dass ich zum Schluss ein Leistungssignal (immernoch ein Rechteck) mit 
kleiner 100V, ca. 1A und 5MHz habe.

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Ein Leistungsmosfet mit entsprechendem Treiber ist schon eine gute Wahl.
Ist halt etwas schneller als in den Üblichen Schaltwandlern, aber auch 
nicht so viel.

Die Störungen sind aber heftig, und darum muss man sich gleich von 
Anfang an kümmern - oder besser einen anderen Weg suchen, der gar nicht 
erst so viel Leistung braucht.

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Ja, das waere dann ein Breitband RF Verstaerker, mit einer Bandbreite 
von sagen wir 200MHz oder mehr. 100V 1A kann man aus einem 50 Ohm system 
ziehen. Was waere denn die Impedanz der Last ? Was ist die Last ?
Was auch immer, 100Vp an 50 Ohm waeren dann 200Wp. Solche komponenten 
gibt's.
Noch eine Frage : Ist die Anwendung Puls mit DC Anteil, oder CW ?

von Georg G. (df2au)


Lesenswert?

Brummm schrieb:
> Bitte keine EMV-Belehrungen.

Dir ist aber schon klar, dass du mit dem Signal und etwas passender 
Verkabelung weltweit zu hören bist? Wenn du auch nur annähernd die EMV 
Vorschriften einhalten möchtest, brauchst du eine sehr gut geschirmte 
Kammer. Mit einer Handvoll Kondensatoren und Spülchen ist da nichts zu 
machen. Wenn du eine EMV Meßzelle hast, kennst du dich aber auch mit der 
Erzeugung von HF aus oder hast einen Kollegen, der sich auskennt. 
Insofern ist dein Post etwas "eigenartig".

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

Definiere welche Anstiegs und Abfallzeiten für Dich noch zu tolerieren 
sind.
Bei 5Mhz hast Du 200ns Zykluszeit, in dem eine ansteigende und eine 
abfallende Flanke vorkommen die sicher um einiges kleiner sein sollen 
als die high bzw, low Zeit.

Sagen wir mal Du landest bei 20ns Anstiegs- bzw. Abfallzeit, was schon 
eher ein Trapez als ein Rechteck ist.
Das sind dann 100V in 20ns => 5GV pro Sek. Anstiegsgeschwindigkeit.

Jetzt nimmst Du reale Bauteile und einen realen Schaltungsaufbau der 
eine Kapazität und eine Induktivität hat.
Alleine das Umladen der Kapazität, und seien es pF, zieht richtig 
Leistung.
Die Energie die in Deinem parasitären Schwinkreis steckt ist da nicht 
mehr trivial.

Du hast da in jeder Schaltungsstufe einen gigantischen Sack an Problemen 
die es zu lösen gilt.
Nur den Transistor so schnell auf und zu zu bekommmen und die 
Verlustleistung abzuführen wird Dich schon fertig machen aber da gehen 
die Problem gerade erst los.

Ich habe mal an einem Impulsprüfplatz mitgewirkt in dem wir 10KV in 10us 
Anstiegszeit an den Prüfling bringen mussten. Das sind 1GV pro Sekunde 
und Du machst Dir keine Vorstellung mit welchen finanziellen, zeitlichen 
und hirnschmalzigen Einsatz wir das zuwege gebracht haben.

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Falls die Anwendung denn CW waere gibt es venuenftige Transistoren, 
schau unter LDMOS, von verschiedenen Herstellern, bis 500W bei 
Speisungen bis 50V, da muesste man dann per Trafo hochtransformieren. 
Der Gain ist dann bei etwa 20..30dB, dh man muesste noch eine 
Treiberstufe hernehmen. Das gibt es aber auch.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
> per Trafo hochtransformieren

5Mhz Rechteck und am Ausgang als solches zu erkennen ?

von Possetitjel (Gast)


Lesenswert?

Georg G. schrieb:

> Brummm schrieb:
>> Bitte keine EMV-Belehrungen.
>
> Dir ist aber schon klar, dass du mit dem Signal und
> etwas passender Verkabelung weltweit zu hören bist?

Das ist ihm garantiert nicht klar.

> Wenn du eine EMV Meßzelle hast, kennst du dich aber
> auch mit der Erzeugung von HF aus oder hast einen
> Kollegen, der sich auskennt.
> Insofern ist dein Post etwas "eigenartig".

Typische Deppenfrage. Mit einem Minimum an Ahnung
wüsste der Fragesteller, dass die Auswahl eines
geeigneten Transistors fast das geringste Problem
ist.

Je nach geplanter Anwendung spielt man das "beliebte"
Spiel "Der kleine Sprengmeister" schneller und öfter,
als einem lieb ist.

von Possetitjel (Gast)


Lesenswert?

Michael Knoelke schrieb:

> Jetzt nimmst Du reale Bauteile und einen realen
> Schaltungsaufbau der eine Kapazität und eine
> Induktivität hat.

Lösbar: Anpassung (Wellenwiderstand). Notfalls per
Dämpfungsglied.

> Alleine das Umladen der Kapazität, und seien es pF,
> zieht richtig Leistung. Die Energie die in Deinem
> parasitären Schwinkreis steckt ist da nicht mehr
> trivial.

Das stimmt. Man sollte schon mal bedacht haben, was die
Endstufe bei Fehlanpassung macht. Sonst wird es teuer...

> Ich habe mal an einem Impulsprüfplatz mitgewirkt in dem
> wir 10KV in 10us Anstiegszeit an den Prüfling bringen
> mussten.

Naja, das ist aber schon eine andere Hausnummer als mickrige
100V.

> Das sind 1GV pro Sekunde und Du machst Dir keine
> Vorstellung mit welchen finanziellen, zeitlichen
> und hirnschmalzigen Einsatz wir das zuwege gebracht
> haben.

:)

von Possetitjel (Gast)


Lesenswert?

Michael Knoelke schrieb:

> Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
>> per Trafo hochtransformieren
>
> 5Mhz Rechteck und am Ausgang als solches zu erkennen ?

Ja?! Warum nicht?

Breitbandtrafos im Kurzwellenbereich sind machbar. In der
gewünschten Leistungsklasse (200W) ist das aber sicher
nicht mehr trivial. Für ausgeschlossen halte ich das
jedoch nicht.

von Michael K. (Gast)


Lesenswert?

Possetitjel schrieb:
> Für ausgeschlossen halte ich das
> jedoch nicht.

In einem 11 dimensionalen Universum im Quantenschaum halte ich 
prinzipiell nichts für unmöglich, auch nicht das mir gleich ein rosa 
Einhorn über die Finger reitet.

Ich halte das aber für extrem unwahrscheinlich.
So unwahrscheinlich wie, das der TE auch nur 10% der Probleme seiner 
Aufgabenstellung versteht.

Possetitjel schrieb:
> Naja, das ist aber schon eine andere Hausnummer als mickrige
> 100V.

Ja, das hat eine gewisse Würze, aber wenn man sich erst daran gewöhnt 
hat wiegen die Anstiegsgeschwindigkeiten und alle daraus resultierenden 
Probleme viel schwerer als eine hohe Spannung.

Alleine die induktionsfreien Kondensatoren mit 4uF / 15Kv hatten das 
Format einer Babybadewanne.
Zerstörende Prüfung kann sich auch auf den Entwickler beziehen der nicht 
zu jedem Zeitpunkt weis was er da tut.
Insofern ein gute Schule.

von Maik W. (werner01)


Lesenswert?

Chris N. schrieb:
> Hmm 5 MHz warum will man das tun? Die Periodendauer liegt dann bei
> 200ns. Fet und IGBT würde ich bei der Frequenz ausschließen. Die
> Kapazität des Gates verhindert in der Regel so schnelle Schaltvorgänge.
> Bei Transistoren könntest du hingegen noch fündig werden.

ja Hauptsache geschwollen schreiben? Natürlich funktioniert in dem Fall 
auch ein Mosfet! Schau dir mal den irf510 für 40Cent an! Sorry aber 
sowas regt mich auf.....

von Uwe Bonnes (Gast)


Lesenswert?

Wenn es harte Flanken sein sollen, dann schau Dich mal bei den GaN 
Mosfets wie EPC2014 (Digikey) um...

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.