Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik High Voltage Current Buffer


von Gustav G. (gustavgggg)


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Ich habe in der Application Note 
https://apexanalog.com/resources/appnotes/an52u.pdf aus Seite 3 ein 
Beispiel für einen Ausgangspuffer eines HV Opamp gefunden. Dazu stellt 
sich mir die Frage wie Q2 und Q3 das überleben, wenn die Quelle im 
Senkenbetrieb ist. Im Fall positive Spannung und positiver Strom würde 
ja der gesamte Strom über M1 und Q1, fließen, oder? Auch da bleibt die 
Frage wie bei niedriger Ausgangsspannung aber hoher Last die 
Verlustleistung abgeführt werden kann. Sagen wir mal bei 10V 0.8A sind 
dann 150V * 0.8A über dem Mosfet, der damit 120W Verlustleistung hat.

von Max M. (Gast)


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Also das Problem das wirklich jeder analoge Leistungsregler hat?
Naja, wie wird das wohl gelöst?
Fette Transistoren, fette KK, große Lüfter.

von Andrew T. (marsufant)


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Gustav G. schrieb:
> azu stellt
> sich mir die Frage wie Q2 und Q3 das überleben, wenn die Quelle im
> Senkenbetrieb ist.

Wie Du aus dem Datenblatt der FET zum ausgeführten Beispiel von Apex 
siehst: Man(n) hat klugerweise FET eingesetzt, die explizit für 
linearbetrieb eine brauchbare SOA aufweisen.

D.h. es geht nicht mit "irgendwelchen" Bauteilen ;)

von Gustav G. (gustavgggg)


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Max M. schrieb:
> Also das Problem das wirklich jeder analoge Leistungsregler hat?
> Naja, wie wird das wohl gelöst?
> Fette Transistoren, fette KK, große Lüfter.

Den MJE15035 gibt es schon gar nicht mehr und das Datenblatt sagt für 
die SOA bei dieser Spannung hat nur wenige Millivolt im DC Betrieb. Wenn 
die Spannung und Strom Positiv sind ist ja alles gut aber wenn nicht ist 
der Transistor überlastet.

von Andrew T. (marsufant)


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Gustav G. schrieb:
> Den MJE15035 gibt es schon gar nicht mehr

Nun, Farnell verkauft Dir aktuell bis zu 685 Stück:

https://de.farnell.com/on-semiconductor/mje15035g/transistor-bipol-pnp-350v/dp/2535628?gclid=EAIaIQobChMI9M3kpJL8_QIVyep3Ch0FHQMgEAQYBCABEgLk1PD_BwE&CMP=KNC-GDE-SHOPPING-PMAX-Test1522-MidROAS

Das Teil bekommst Du also jederzeit .-)

von Gustav G. (gustavgggg)


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Es muss natürlich heißen, dass er nut wenige Milliampere bei der 
Spannung aushält. Mein Problem belibt Trotzdem, dass diese Schaltung 
nicht sicher im 4 Quadrant Betrieb ist.

von Andrew T. (marsufant)


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Gustav G. schrieb:
> Mein Problem belibt Trotzdem, dass diese Schaltung
> nicht sicher im 4 Quadrant Betrieb ist.

Dann nimmst du halt Schaltung aus Fig. 2.

Oder ersetzt in "Deiner" Schaltung an der Du dich gerade festklammerst 
den Transistor durch eine der mehr SOA hat.

wie oben bereis geschrieben: Für Dauerlast geht es nur mit den korrekt 
gewählten Bauelementen. Jetzt schau Dir nochmals das Beispiel von Apex 
an:

Der Test den APex macht, ist halt eine relativ hochohmige Last  bei 
Sinus Ansteuerung.

DU willst aber ein Szenario, in dem Du viel DC Last bei GLEICHZEIZIG 
niedriger negativer Ausgangsspannung hast.

Das sind zwei völlig unterschiedliche Szenarien.

Da MUSST Du die Bauteil Dimensionierung anpassen. Wie Du richtig 
geschrieben hast: Es ist DEIN Problem, nicht das von Apex.

von Max M. (Gast)


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Gustav G. schrieb:
> Mein Problem belibt Trotzdem, dass diese Schaltung
> nicht sicher im 4 Quadrant Betrieb ist

Doch, eben nur einem Strom der gering genug ist.

Wenn Du ein reales Problem lösen willst, wäre es sicher vorteilhaft das 
Problem zu benennen, statt eine für die Lösung ungeeignete Schaltung zu 
bemängeln.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Mein reales Problem sieht so aus, dass ich 4 Quadrant Betrieb brauche, 
der wobei in allen Quadranten die maximale Verlustleistung auftreten 
kann. Das ganze bei +-150V mit maximal 0.5A.

von Andrew T. (marsufant)


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Gustav G. schrieb:
> Mein reales Problem sieht so aus, dass ich 4 Quadrant Betrieb
> brauche,
> der wobei in allen Quadranten die maximale Verlustleistung auftreten
> kann. Das ganze bei +-150V mit maximal 0.5A.

Die Lösung Deines realen Problems ist Dir oben genannt worden:

Wähle die dafür nötigen Bauteile selber aus. Hinweise gab es genug 
worauf Du achten mußt.

Oder erwartest Du, das wir das für dich tun?

von Max M. (Gast)


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Gustav G. schrieb:
> Das ganze bei +-150V mit maximal 0.5A.

Okay. Und Dein Problem ist jetzt was?
Das die beispielhaft verwendeten Bauteile das nicht können?

Du wirst es doch wohl noch schaffen mit passenden Halbleitern 75W 
abzuführen.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Max M. schrieb:
> Du wirst es doch wohl noch schaffen mit passenden Halbleitern 75W
> abzuführen.

Bei einem Halbleiter 120W abzuführen wird schon schwer. Ich dachte eher 
an eine Lösung, die das eventuell über mehrere Transistoren verteilt.

von Max M. (Gast)


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Gustav G. schrieb:
> Ich dachte eher
> an eine Lösung, die das eventuell über mehrere Transistoren verteilt.

Na dann.
Das Ziel ist klar, die Eckdaten liegen vor, nur machen muss man es noch.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Max M. schrieb:
> Gustav G. schrieb:
>> Ich dachte eher
>> an eine Lösung, die das eventuell über mehrere Transistoren verteilt.
>
> Na dann.
> Das Ziel ist klar, die Eckdaten liegen vor, nur machen muss man es noch.

Ja das Ziel ist klar nur habe ich mit der Verteilung über mehrere 
Mosfets keine Erfahrung und wäre über Hinweise oder Beispiele dankbar. 
Ich will keinen fertigen Entwurf sondern Links oder Literaturverweise.

von Andrew T. (marsufant)


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Erst ist der BJT nicht beschaffbar
Dann ist er zu klein für die SOA
Nun ist parallelschalten von FET das Problem

Mein Tip: Finger aus dem Ar..h nehmen und mal das gesagte abarbeiten, 
Gustav G

Fazit: Der TE trollt.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Es ist ja eben nicht nur der FET, der aus Figure 4 parallel geschaltet 
werden muss.

von Max M. (Gast)


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Gustav G. schrieb:
> Es ist ja eben nicht nur der FET, der aus Figure 4 parallel geschaltet
> werden muss.

So ein Ärger.
Wo soll das nur hinführen wenn man den Kram für seine Anwendung nun auch 
noch selbst dimensionieren muss?

von Εrnst B. (ernst)


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Max M. schrieb:
> So ein Ärger.

Wart nur ab. Irgendjemand bastelt ihm das dann schon noch mit viel 
Aufwand hin, und am Ende kommt raus, dass es ein Audioverstärker für 
eine Bluetooth-Boombox werden sollte...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Was ist denn der Frequenzbereich? Vielleicht kommt man mit class-D 
einfacher weiter.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Εrnst B. schrieb:
> Wart nur ab. Irgendjemand bastelt ihm das dann schon noch mit viel
> Aufwand hin, und am Ende kommt raus, dass es ein Audioverstärker für
> eine Bluetooth-Boombox werden sollte...

Also noch einmal: Ich will nicht, dass mir das jemand zusammenbaut, 
sondern Hinweise zur Literatur oder Links gibt wie man spannungsfeste 
Kaskaden für solche Leistungen dimensioniert. Class-D geht nicht, denn 
es ist angedacht das möglichst störungsarm zu gestalten und die Testerei 
möchte ich nicht auf mich nehmen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Als Last also 300 Ohm, damit kämen potentere Audioverstärker in Frage. 
Optional ein Ausgangsüberträger.

AoE und die LTC Williams AppNotes lesen. Ducan Audio Amps Book.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Abdul K. schrieb:
> Als Last also 300 Ohm, damit kämen potentere Audioverstärker in Frage.
> Optional ein Ausgangsüberträger.
>
> AoE und die LTC Williams AppNotes lesen. Ducan Audio Amps Book.

Danke. Ich hatte mir mal vor Jahren ein Audioverstärker Buch angesehen. 
Soweit ich mich erinnere sind die Spannungen da eher moderat.

von H. H. (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Fazit: Der TE trollt.

Wie in seinen anderen neun Threads.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Danke für die Hilfe ich verabschiede mich damit.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Abdul K. schrieb:
> Audio Amps Book.

Audio Power Amplifier Design
Sixth Edition
Douglas Self

Er erwähnt:
2SC3281/2SA1302 pair made it easier to design amplifiers for low 
distortion
into sub-8 U loads. This trend has continued with modern devices such as 
the Sanken 2SC3264 and 2SA1295.

Die gibts bei Reichelt und Kessler bezahlbar.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Gustav G. schrieb:
> Danke für die Hilfe ich verabschiede mich damit.

D.h. die weiteren Daten fehlen. Es gäbe noch eine Schaltung, die ginge 
fast immer, Wirkungsgrad mies und riesiges Leistungshalbleitergrab. 
Sowas ist natürlich unwirtschaftlich und baut niemand auf.

Hier wären Threads mit einigen Grundlagen:
Beitrag "Verstärker für hohe Ausgangsspannung"
Beitrag "1500V Linearverstärker"
Beitrag "Funktionsgenerator mit 100V Ausgang"
Beitrag "Endstufe 1kV mit Übertragungsbereich ab DC"
Beitrag "Hochspannungs OPV Fehler/Vorschlag?"
Beitrag "Hochspannungsverstärker mit MOSFETs, hoher Ruhestrom"

Und wenn Du diese Dir in Ruhe angesehen haben solltest, dann sollte es 
mit den Fragen und Rückfragen funktionieren. Es ist noch kein Meister 
vom Himmel gefallen. Ohne Hausaufgaben geht es nunmal nicht.

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