высоковольтный высокоскоростной ключ
Добавлено: Пн ноя 07, 2011 17:34:14
Здравствуйте.
Нужно собрать быстрый (фронт не более 10нс) ключ 4.5кВ. Такие ключи делают либо на лавинниках (их трудно достать), либо на мосфетах в режиме быстрого включения (см. статью). Суть быстрого включения мосфета - подаем смещение (отриц. напряж.) на затвор, таким образом предварительно накачиваем индуктивность в истоке. А при подаче подаче положительного запускающего импульса, энергия индуктивности истока (ток тем больше, чем меньше индуктивность) ускоряет процесс открытия полевика.
Я собирал тестовую схему пред. на рис. 1 в статье и гонял полевик на напряжении 400-600В, получал фронты (по уровню 0.1-0.9) 4нсек.
Однако при переходе к построению высоковольтного ключа, подключая полевики последователньно я впал в конкретный ступор. Все дело в том, что полевики включены в верхнее плечо, а емкостная нагрузка сидит в нижнем. Полевики запускаются через GDT, и каждая схема управления имеет свою землю, которая изолирована от земли высоковольтного источника питания. Насколько я понимаю, земли СУ1-СУ6 соединять нельзя. Для каждой СУ нужно 3 напряжения +15 для драйвера, +18 для P-полевика, -18 для смещения. Получается, что на каждую СУ нужно 3 блока питания, т.е всего 18 питаний. Глядя на фото платы, явно видно, что никаких 18 стабилизаторов напряжения на ней нету.
Я весь инет перерыл на тему Floating supply. Но никакой информации, кроме описания бут-степ драйверов. Мне в голову пришел только один метод организации летающего питания на 6 каналов, соорудить какой-то мультеплексор, который будет последовательно соединять земли каналом с землей блоков патиния (+15, +18, -18), заряжать конденсаторы внутри каждой СУ, а потом отрывать земли СУ. Таким образом заряженные конденсаторы станут локальными источниками питания. Если мультипелксор коммутировать быстро и синхронизовать его с импульсами запуска, получится вроде рабочая штука, но вообще идея уж слишком сложна. По фотке видно, что драйвер мелкий, у кого есть какие идеи, подскажите как правильно органиовать смещение внутри каждой СУ, чтобы не лепить кучу блоков питания. Явно испоьзуется какая-то развязка, но какая не пойму.
Ссылка на статью: http://narod.ru/disk/30808976001/HW%20switch.pdf.html
Нужно собрать быстрый (фронт не более 10нс) ключ 4.5кВ. Такие ключи делают либо на лавинниках (их трудно достать), либо на мосфетах в режиме быстрого включения (см. статью). Суть быстрого включения мосфета - подаем смещение (отриц. напряж.) на затвор, таким образом предварительно накачиваем индуктивность в истоке. А при подаче подаче положительного запускающего импульса, энергия индуктивности истока (ток тем больше, чем меньше индуктивность) ускоряет процесс открытия полевика.
Я собирал тестовую схему пред. на рис. 1 в статье и гонял полевик на напряжении 400-600В, получал фронты (по уровню 0.1-0.9) 4нсек.
Однако при переходе к построению высоковольтного ключа, подключая полевики последователньно я впал в конкретный ступор. Все дело в том, что полевики включены в верхнее плечо, а емкостная нагрузка сидит в нижнем. Полевики запускаются через GDT, и каждая схема управления имеет свою землю, которая изолирована от земли высоковольтного источника питания. Насколько я понимаю, земли СУ1-СУ6 соединять нельзя. Для каждой СУ нужно 3 напряжения +15 для драйвера, +18 для P-полевика, -18 для смещения. Получается, что на каждую СУ нужно 3 блока питания, т.е всего 18 питаний. Глядя на фото платы, явно видно, что никаких 18 стабилизаторов напряжения на ней нету.
Я весь инет перерыл на тему Floating supply. Но никакой информации, кроме описания бут-степ драйверов. Мне в голову пришел только один метод организации летающего питания на 6 каналов, соорудить какой-то мультеплексор, который будет последовательно соединять земли каналом с землей блоков патиния (+15, +18, -18), заряжать конденсаторы внутри каждой СУ, а потом отрывать земли СУ. Таким образом заряженные конденсаторы станут локальными источниками питания. Если мультипелксор коммутировать быстро и синхронизовать его с импульсами запуска, получится вроде рабочая штука, но вообще идея уж слишком сложна. По фотке видно, что драйвер мелкий, у кого есть какие идеи, подскажите как правильно органиовать смещение внутри каждой СУ, чтобы не лепить кучу блоков питания. Явно испоьзуется какая-то развязка, но какая не пойму.
Ссылка на статью: http://narod.ru/disk/30808976001/HW%20switch.pdf.html