Имеется задача сделать высоковольтный линейный усилитель с макс амплитудой выходного напряжения до 423В и максимальной выходной мощностью 100Вт. Причем выходной ток при выходных напряжениях ниже 100V RMS может достигать 1А. Диапазон частот DC-5кГц. Рассматривался вариант на высоковольтных mosfet, но они редкие и дорогие (20-25USD за шт), в то же время есть множество дешевых igbt на 1200В. Но мучают сомнения насчет возможности работы IGBT в линейном режиме. Не будет ли происходить при этом локальных перегревов параллельных структур? Даташиты о линейном режиме скромно умалчивают, как впрочем и для мосфетов.

PS Усилитель будет с двухуровневым питанием для облегчения работы транзисторов при низких выходных напряжениях. Нижнее звено питания -+150в, верхнее +-450В, подключаемое ключами при превышением выходным напряжением порога 120В

долой спецификации производителя !
даёшь 20 МГц от igbt -
http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Is...14/Horowitz.pdf

Ну это из серии извращений, у меня частоты существенно ниже. Но нужна надежность в серии и малая цена

может лучше этот вариант -
http://www.wolfspeed.com/downloads/dl/file...c3m0280090j.pdf

Не, во первых SMD корпус, с него трудно будет отводить десятки Вт , во вторых SiC- дорого. И опять же не ясно как они работают в линейном режиме.

А чем вас обычные биполярные транзисторы не устраивают?

Не так много производителей высоковольтных биполяров да и мощность на управление нужно больше

А зачем вам разные транзисторы ?
BUL216 достаточно известны. Проблем с поставками нет.
В линейном режиме работают нормально.

"да и мощность на управление нужно больше" --? Зато проблем с управлением нет. Что в базу подали то на выходе и получили.

Мне нужен в ТО-247 или ТО-264. Биполяры в таких корпусах редкие. И хотелось бы иметь несколько вариантов замены на всякий случай.

можно взять готовые решения от Apex, есть разные, с питанием до ±450В
при необходимости - усилить

STW13NK100Z копейки стоит, никак не озвученные 25уе

Apex стоит конских денег, с тем же самым успехом я могу высоковольтные мосфеты поставить или SiC мосфеты. С IGBT работает норм и выходит дешево, но вопрос насколько они надежны в таком режиме.

зато Apex - решение готовое, а вашу схему допиливать придётся
и кто знает, сколько транзисторов погорит

вот ещё MJW16212 - биполяр на 1500В 10А, в вашем любимом ТО247

Редкие?! Ещё недавно было, как грязи. В каждой строчной развёртке. 1500В 12А - море наименований. Исчезли?

И самое главное - в 95% случаев усилитель будет работать в диапазоне Uвых =0-100В, Iвых =0-1А. Использовать APEX с питанием +-450В - это необоснованные потери на нагрев.

что-то я не понял, если вам нужен выход 423В, то какое должно быть питание плеча, по вашему?

Если уж усилитель всё равно многоуровневый, то гораздо проще собрать такой же, но класса D — например, 3-х битный на комплементарных полумостах, за пару суток на коленках, из опилок, и всё будет холодное.

Усилитель двухуровневый.

А что касается класса Д - достаточно жесткие требования по пульсациям на выходе, не более 50мВ. С питанием 450В это очень трудно реализуемо. К тому же мостовая схема не подходит по причине того , что несколько усилителей должны выдавать сигнал относительно общего провода. Да и не будет он холодным при таких питающих напряжениях - ток перезаряда емкостей ключей и обратное восстановление разогреет их не хило. Вот при питании +- 45В - другое дело. К слову я делал такой 5 лет назад , проклял все. В конце концов сделал схему с резонансным переключением и SiC диодами и только тогда удалось снизить нагрев. Но один фиг схема отправилась в стол. Больше я таким извратом заниматься не буду

а что вы называете "холодным" усилителем? понятие вообще неопределённое.

Вот Bang&Olafsen продают звуковые усилительные модули на 1кВт с питанием 120В и заявляют КПД 93%. С одной стороны - эффективно, да. С другой стороны ватт 70-80 надо с него сдуть. Ошиблись с расчётом охлаждения - получайте печку.

Я не предлагал никаких мостов, а питать непосредственно усилитель выше предложено от 450 В / 8 = ±56 В, и без разницы, какого он класса.

Громоздко. У меня габариты ограничены 100*75*60 мм на канал, транзисторы ставятся на радиаторную трубу типа такой http://www.fischerelektronik.de/web_fische...5K_/index.xhtml

В такой объём, если класса D, то канала три у меня бы влезло, с пульсациями 25 мВ, а линейный на IGBT я бы сразу зарезал ещё на этапе ТЭО, потому как тупо нет данных, а то, что есть, всё отрицательное, а значит и не существует такого компонента для такой задачи.

+1

А что сейчас ставят на усилители пьезопозиционеров? Там напряжения под 200-300В и очень жесткие требования к шумам.

Если не секрет что это за схема усилителя который одновременно умножает напряжение?

Я так понял имеется в виду 8 последовательно включенных усилителей. Что потребует 8 источников питания и защиту от перенапряжения.

Целую часть произведения 2^3 и нормированного сигнала преобразует в код 3-х битный АЦП, который затем преобразует в напряжение 3-битный ЦАП, состоящий из включённых последовательно с преобразующей дробную часть секцией ШИМ, либо линейной, коммутируемых тремя полумостами плавающих источников напряжений 224 В, 112 В и 56 В. Те же самые действия такими же ресурсами производятся и с отрицательной полуволной сигнала.

Сурово.... А так в реале делают?

И тогда нужно 6 плавающих источников на 1 канал, а если каналов 9 или 12? Ну его нафиг. Проще тепло вентилятором сдуть. Тем более 100Вт - это больше маркетинговое значение. В реале выходная мощность будет на порядок меньше.

Естественно. Когда у людей задача преобразовать 100 кВт и они способны её сразу и недвусмысленно изъяснить и для себя, и для окружающих.


Ага, ровно один, между 420 Вт и 10 Вт. Весёлая арихметика. Ну соберите тогда стек на биполярных, как в старые добрые времена, это самое дешёвое работающее решение.