Приветствую коллег!
Сейчас разрабатываю драйвер для питания линейки лазерных диодов.
Входное - 200В, получаю с банка конденсаторов, выход регулируемый от 100 до 200А, напряжение не более 50В.
Работа в импульсном режиме, на разных частотах и скважностях, но мощность на более 3кВт.
На счету есть пара драйверов, но на более скромные токи. Потому хотел спросить зал, на счёт топологии.
Однофазный вариант отмёл сразу, думаю в сторону или многофазной системы или несколько драйверов работающих синхронно в параллель.
Но не как не могу определиться с выбором контроллера. Да и вообще, послушал бы мнение более опытных коллег.

Импульсы какие по времени?

Лазерный диод, вестимо, с двусторонним ограничением?

0.5-2ms




Что такое двухстороннее ограничение ?

Просто не надо путать импульсную мощность накачки лазера и мощность потребную для накачки разрядной емкости, только и всего

Это мне адресовано ? ))
Импульс -10кВт

наверно .... тут как раз тот случай, когда в бесконечности Вселенной я больше уверен


эти 50В как следует понимать? как падение напряжения на лазерной линейке?
а 0.5-2ms, длительность импульса тока на линейке?

зы. оно понятно, что 50 х 200 =10 кВт,


лазер охлаждается простой водой или жидким азотом?

50В - падение на самой мощной линейке.
Импульс тока.Вообще длительность сильно меняется в зависимости от типа диодов и режима работы.

Охлаждение водой ( с присадками ), стабильной температуры - 18град.

Вообще то хотелось по топологии поговорить )

А раздробить линейку нельзя?

Нет


Посмотрел сейчас, импульсы могут быть длинной до 400мс, но ток около 50А
200А до 25мс частота повторения до 10Гц.

Сейчас считаю многофазный чоппер, напряжение конечно великовато.
Получается 8 каналов и дроссели всё равно великоваты. Места не так уж много.

Может трансформаторный прямоход применить? Даже если разделить на две фазы будет уже не так страшно ))
С другой стороны, если поднять напряжение на банке, то все будет выглядеть уже более вменяемо.
Выкину имеющийся БП на 200В и банк 47000мкФ
Получится стандартный блок питания со стабилизацией тока - ККМ+Прямоход.

А великоваты - это размером со шкаф? А вы хотите спичечный коробок?
Задайтесь удельной мощностью порядка 1500-2500Вт/куб.дм., это вполне достижимая плотность мощности для однокаскадного преобразователя с естественной конвекцией

Это такая штука в структуре кристалла лазера. Вопрос снимаю.

Скорее всего, лазер ведёт себя похоже на динистор.
Отсюдова, следующие вопросы:
1. Нужна именно точная длительность импульса или его его точная энергия?
2. Насколько низкий КПД установки допустим?

Фронты у импульса какие?

Сварочный инвертор - неубиваемый косой полумост с управлением по пиковому току.

На кольцах, выходит 55х40мм 8шт, плата получается где-то 400х200



1. И длительность и энергия. отклонения допустимы до 2%
2. При данной мощности не менее 85%


Прикладываю картинку реального импульса, Ток 150А/20мс

Я так понимаю, это реальный импульс.
Уже есть схема, реализующая ваши потребности?
Чем она вас не устраивает?

С чего Вы взяли, что она не устраивает ? Отлично работает.


Косой мост, это веСчь Сколько я с ним намучился. Правда добил таки.
Надо попробовать, на сколько быстро он будет отрабатывать стабилизацию тока по холодной стороне.

Только помните- минимальный выброс на переднем фронте и лазеру прийдет COD. Даже наносекундные иголки не допустимы. Иногда еще требуется заданная скорость нарастания- опадания фронта- спада и пьедестал подпорогового тока. Поэтому обычно всегда есть линейный каскад последовательно с импульсником, а ОС импульсной части подчинена линейной по закону минимизации потерь.

Да, это нелюзя забывать.
В случае требования точного соблюдения и ширины импульса, и энергии придётся линейный каскад ставть палюбэ.

Там все намного хуже. Судя по описанию это мощный лазербар параллельно- последовательный. В момент начала генерации ( на пороговом токе) напряжение на лазерном диоде может просеть на 0.1-0.2 вольта, а у такого лазербара и на пару вольт. Схема стабилизации тока может сойти с ума, поэтому это место на характеристике надо проходить "в ручном режиме". Далее, эффективность холодного лазерного диода слишком велика, и если дать импульс со слишком крутыми фронтами, лазер уничтожит сам себя по оптическом пробою на зеркалах. Поэтому надо дать кристаллу прогреться, а потом стабилизировать мощность, т.к в течении импульса он продолжает греться и эффективность падает.
На предимульсе обычно калибруют все средства измерения ( датчики мощности, сбрасываются интеграторы полной энергии импульса итд) поэтому часто требуется давать строб на предимпульсе для схемы управления.
Короче, очень желательно иметь прямой контакт с конструктором оптиком- лазерщиком, иначе лазербар спалите только.

Да, по поводу лазера вы правильно заметили, я просто не стал вдаваться в дебри.
Обычно есть второй источник, который даёт непрерывный "цокольный ток", не много, пара ампер.
Когда приходит рабочий импульс, он просто подпирает этот источник.
В моём варианте, цокольный ток будет давать сам драйвер, т.е. он будет всегда включён,
а импульс будет только изменять параметры токовой ОС.
Что касается линейного драйвера, то это конечно было бы идеально. Но возникают другие трудности.
Да и конденсаторы придётся ставить на низковольтную часть.
А это существенно увеличит их ёмкость, при соблюдении величины энергии.

Собсно, я об этом и спрашивал про двустороннее ограничение, да. Добавлю только, что иголки тока даже на 20% выше максимально допустимого приводят к заметной деградации резонатора лазера с двусторонним ограничением. Если злоупотреблять, процесс приобретает лавинный характер.
Правильный передний фронт можно сделать, разбив импульсный силовой ключ на несколько параллельных с задержками включения. Так можно увеличить КПД чисто аналогового стаба, который будет последовательно с импульсной частью схемы.
В принципе, на аналоговом стабе можно держать не более 100мВ падения напруги на полке импульса, если немножко захитрить его режимы. 200А - это всего 20 Вт рассеиваемой - копейки. Главное, чтобы стаб сдюжил пиковую мощность при включении и выключении.


Я бы попросил у разработчика образцовые профили тока и напруги на разных режимах.


Не вижу необходимости в гигантских низковольтных кондюках. Их должно быть не больше тех, которые обеспечивают устойчивость ООС импульсной части схемы.
Работа с "подпором" резко облегчает строительство остальной схемы, да.

Ноль лишний. Не 20% а 2%, если работаем близко к максимальнйо мощности лазера. Да еще обычно вершину имульса приходится плавно поднимать в течении длительности импульса для компенсации падения эффективности ЛД при разогреве в процессе импульса. Т.е вершина импульса наклонена слегка вверх, процентов на 5-10 ток растет. Ну это конечно если нужна точная метрология по энергии импульса твердотельного лазера, котроый этим ларезбаром накачивается. Иногда можно обойтись и без таких штучек.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Если давать чистый прямоугольник по току то получится так как на рисунке- очень мощная короткая игла света на переднем фронте ( которая может убить ЛД), потом спад мощности в течении импульса.

Я так понимаю, что крутой передний фронт скорее зло, чем необходимость ? А если просто плавно повышать ток, в течении пары десятков микросекунд ?
Это время можно точно забить на компонентном уровне и учитывать при управлении.

На счёт компенсации падения оптического выхода, я несколько лет назад делал лабораторный образец с вычислением параметров и компенсацией.
Но это практически трудно реализуемая в нашем случае задача. Самое главное - невозможность контролировать мощность излучения во время работы.
Значит только предварительная калибровка. Много разных диодов, различные режимы, необходимость "горячей " замены и т.д.
Вобщем смирились ))

зы. Лазер не для накачки, это медицина, непосредственное воздействие на кожу.

На эти вопросы даст ответы только конструктор- оптик-лазершик. Если это ЛД накачки твердотельного лазера, то затянутый фронт может создать неправильную заселенность уровней в твердотельном активном элементе например, и потом вместо одного мощного импульса мы получим пичковую генерацию.
По поводу коррекции вершины импульса- применялся аналоговый ГЛИН, крутизна которого выставлялась по предидущим импульсам.

Топология преобразователя здесь, по ходу, дело десятое..

Ну не совсем. Если это промышленный лазер где надо бороться за энергоэффективность в том числе, чтобы выиграть с конкурентами, так там совсем экзотичесике схемы встречаются, типа индуктивного накопителя энергии импульса с рекуперацией в источник после импульса. Намного выше КПД чем у конденсаторного накопителя.

Индуктивный накопитель более энергоемкий..

А как импульс тока сформировать? Параллельными нагрузками?

Думаю, что картинки не про выходную мощность, а про ток структуры. Видны характерная ёмкостная иголка и переходный процесс в схеме и линии питания.
На термоэффектах таких узких иголок не бывает. Термоэффект хорошо виден на картинке, которую дал камрад ADOWWW, причём, заметно, что у драйвера сформировано хорошее нарастание, но низковато выходное сопротивление, либо чисто индуктивный накопитель с отсечкой тока.

Именно про выходную оптическую мощность лазера. В электрических сигналах нет никакой иголки- там специальный драйвер с дифференциальным токовым ключем- ток сначала устанавливают на электрическом эквиваленте лазерного диода, а потом "перебрасывают" на реальный ЛД. Это именно термоэффекты прогрева самого лазерного кристалла, характерны как раз для мощных арсенид-галлиевых лазеров.

Для информации, похожий диод , только в три раза длиннее.
Под заказ сделан.

Давайте все же вернёмся к топологии.
Чистый прямоход мне кажется всё же не совсем правильным решением.
Ведь ток через нагрузку в конце концов устанавливается дросселем.
Вернее, накаченный ТУДА ток, я контролирую, а вот, что он отдаст после завершения импульса зависит от него.
Или я не правильно рассуждаю ?

Чёт я не то написал, там же еще ёмкость есть. Просто получается, по управлению я буду всегда запаздывать.
И получается, что чем выше частота преобразования, тем более плавным будет джиттер выходного тока.

С чего вдруг? Нас Вы заверили, что пресловутые 200 А строго постоянный ток, ±0 мкА.

Многофазный чоппер вполне подходит, как раз для уменьшения пульсации тока на вершине импульса. Допустимые пульсации зависят от оптической эффективности лазера.
По ссылке из даташита все нужное есть.

Вот отсюда и считать допустимые пульсации тока чтобы не вылетить за границы безопасных режимов.
Другое дело, что чоппер надо сначала "раскочегарить" на заданный ток, а потом переключить ток на лазер, и по окончанию импульса перехватить ток чопппера с лазера и плавно чоппер погасить. Так что там еще пара коммутирующих элементов после чоппера просится.
Прямое управление чоппером без выбросов при переходном процессе тоже возможно, но только при использовании прямого цифрового управления от ШИМ микроконтроллера по заранее рассчитанным таблицам. Обычный аналоговый ШИМ контроллер с этим процессом имхо не справится без выбросов.
Мы пробовали многофазник от linear technology (LTC3773 - Triple Output Synchronous 3-Phase DC/DC ) в этом режиме, но как то без успеха. Только у нас линейка лазерная была низковольтная, но прожорливая по току.
CW режим с контролируемым фронтом получался без проблем используя softstart/tracking input, а вот с qCW были как раз проблемы на коротких импульсах, хотя и разгоняли ШИМ почти на предельные частоты для быстроты реакции. Ну и для высоковольтных лазербаров именно эта микросхема не подойдет по напряжению, а ВВ мультифазников ассортимент значительно меньше.
PS. хорошая картинка для ТЗ

ADOWWW Это лазерная накачка для импульсного твёрдотельного лазера?

Сейчас, в том числе, занимаюсь мощными многофазными источниками питания, в часности разрабатываю схему управления для мощного многофазного ИИП для нужд майнинга криптовалют.

входное 200в на выходе до 50В до 200А импульс 20мс.

Я бы сделал многофазный импульсный стабилизатор тока без конденсаторов на выходе, с контролем (стабилизацией) тока в каждой фазе, при этом можно добиться минимальных пульсаций тока и практически без инерционности. Коммутацию нагрузки производил закорачивая выход полевым транзистором.

Чтобы увеличить КПД (избавиться от радиаторов на ключевых элементах) источник тока включал перед каждым импульсом, и выключал по его завершению.

Алгоритм работы следующий, сначала источник (многофазный step-down) выходит из спящего режима, на выходе ток нарастает до заданной величины 150А при этом ключ замкнут закорачивает лазерный диод, ток протекает через ключ, когда ток нарастает до нужной величины и по синхроимпульсу, ток через ключ рвём и ток начинает протекать через нагрузку-лазерный диод, по завершению синхроимпульса закорачиваемым нагрузку и выключаем источник до следующего импульса.

Подобные разработки делал, правда не для таких больших токов.

Какой бюджет проекта?

Каковы сроки?

Если будет интерес в моём личном участии,
ваша контора поможет нам (мне и моим трём детям) в переезде (имиграции) в Германию?

PS
Радиотехникой занимаюсь со второго класса школы с 1988г
Был в Германии в 2000г, по стипендии Эйлера, жалею что не остался.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Блок схема источника из https://lasers.llnl.gov/workshops/hec_dpssl...2-12/A.Kohl.pdf
Там же внутренний конструктив показан на предпоследней странице.
Прямое цифровое управление ключами от ДСП.
От сети разделение промышленными источниками на 120В выходного. Интересно, кто производитель.
ЗЫ. Кто-нибудь использовал в лазерных драйверах не кучу мосфетов в ТО-247, а парочку мощных индустриальных типа semikron semitrans SKM111 SKM121 и подобных?
Как у них управлять затвором в таких приложениях для получения минимального выброса при переходных процессах?

К сожалению набросок схемы на работе, не могу его сейчас привести. Я поставил там мощный ИГБТ закорачивающий чопперы на линейку из нескольких мощных диодов, с гарантированно низким падением напряжения ,
чтоб исключить эмиссию основного лазера. Включал бы чоппер раньше, а выключал позже. Сам бы импульс формировался именно этим ИГБТ. У меня есть несколько готовых драйверов по топологии степ-даун, можно
поэксперементировать с ними, на предмет отработки алгоритма и корекции всяческих бросков токов.
Но честно говоря, привлекает идея сделать весь БП компактным. Поскольку источник этих 200В - сам по себе немаленького размера. Если действительно делать прямоход с нуля, то получается вполне конкурентноспособно.
И при успехе, можно будет думать о серии.

У меня уже есть готовая схема двухфазного ККМа на 3кВт, дополню её косым мостом, его я всячески успел "погрызть".
Надо будет проработать схему стабилизации тока по выходу и элементами формирования импульса, то что описывал выше.

Что скажите ? Или лучше всё же к двухтактным топологиям обратиться? У меня есть кое какой опыт в пушпулах, но на низкие напряжения.
Не знаю, будет ли "комильфо" применить его на 400В питания, всё же большие выбросы на транзисторах. Хотя есть 1200В карбиды.
Мощные снабберы конечно ухудшат КПД, но это не главное в ТЗ.
Может есть у кого схемы уже работающих устройств, для ознакомления , так сказать.


Я пока не использовал, но тот драйвер , с которого я привёл картинку 150А, именно так и сделан. Управляется оптронными драйверами. Схемы к сожалению нет.

ffilin я что то подобное уже предусмотрел. Лазер для для прямого использования. Медицина.
Бюджет самого проекта ограничен только рамками разумности, срок пара месяцев. До нового года надо что-то "родить".
Имеет значение, помимо собственно ТЗ, размер и конечная стоимость готового БП. Для конечной стоимости решающее значение имеет количество ручного труда.
Т.е. если можно избежать применения громоздких радиаторов, транзисторов ТНТ, изоляционных прокладок и т.д. и различных конструкционных извратов, то надо это сделать.

ADOWWW

чтобы использовать распространённые диоды шотки в чёпере на 150в
тебе нужно снизить входное напряжение до 120В.

синхронное выпрямление не нужно, т.к. выиграш в КПД дельта пси, а гемороя добавит порядочно.

если фронты не важны (не лазерная дальнометрия) можно управлять напрямую фногофазником,
т.е. просто включать и выключать его.

датчик тока на базе датчика холла SS495A, он менее инерционен чем ACS712ELCTR.

Формул для расчёта Step-down и многофазника предостаточно, думаю приводить не нужно.

Единственное увеличив L снизишь пульсации но затянешь фронты, Уменьшив L наоборот.

ffilin, на счёт входного, я не против его уменьшить. Но во первых, я выигрываю в токе.
Во вторых, дело в том, что при отборе энергии напряжение на конденсаторах буфера будет падать. И намного выгоднее увеличить
напряжение, нежели ёмкость. Зависимость то квадратичная.
Но согласен, есть чисто технические нюансы. До 200В проще подобрать элементы.
Нужна меньшая индуктивность дросселя. Отсюда уменьшение размеров и возможность использовать
готовые моточные. Например такой дроссель от Wьrth Elektronik

Вы собирали эту схему на рассыпухе ?

ADOWWW

нет, полностью схему на расссыпухе не собирал, но отработал узлы схемы в разных своих разработках.

Делал разработку преобразователя на 115В 400Гц для питания авионики (гироскопов, радиовысотомера).
Она Состояла из DC-DC источника 27V-->160V, без защит. потом шимом нарезал синус DC-AC. При чём там была как раз схема ограничения тока, каждый импульс запускал тригер, а если было превышение тока в индуктивности тригер сбрасывался и отключал полевой транзистор. Так я защищал источник и ключи от К.З. на выходе. Токи в тех схемах были не большие по этому измерял резистором.
DC-AC источник на вх 27в на выходе 115В 400Гц

Схема с датчиком тока на SS495 применял в источнике с регулируемым выходным током на базе TL494, до 30А.

Многофазник по этой схеме не не собирал. Но думаю сложностей не будет. Токи очень хорошо, (в отличии от напряжений), складываются. В принципе можно сделать не многофазник, а несколько автономных источников тока, только в многофазнике пульсации будут меньше.

Теоретически на некоторых режимах многофазника (так называемых полючах с кратными вх-вых напряжениями), пульсации тока будут равны 0, при чём в независимости от величины индуктивности, главное не уходить в режим разрывных токов.

Всё таки лучше снизить напряжение ниже 150В, иначе намучаетесь с диодами. SiC диоды маломощные, а кремневые p-n из-за рассасывания зарядов будут греться. Приличные кремневые диоды шотки есть на напряжение менее 150В.

Можно сделать трансформаторную схему и делать ток их ~220V или ~380V. поставив после трансформатора два моста на диодах шотки, но понадобятся дополнительно ещё 8 силовых трансморматора, которые практически всё время будут выключены.

По этому оптимальнее всего сделать входной AC-DC на 120V

Какие ограничения по пульсациям тока? какие ограничения по фронтам нарастания и спада тока?

частота до 10Гц это период 100мс, то есть при 50А (длительность 400мс) будет постоянный ток?

10Гц, относится не к этой строчке.
Зависимость частоты импульсов, тока и длительности импульсов сведены в таблицы, для каждого вида диодов разные.
Работа только импульсная. Мощность всегда не более 3кВт, это есть в первом сообщении.
Пусть Вас не смущают импульсы, предполагается сделать универсальный БП, на разные типы диодов.
Форма импульса должна быть не хуже той, скриншот которой я выкладывал ранее.

если использовать дроссель на 3,3мкГн, то частота step-down будет порядка 150КГц
(по методике Б.Ю. Семёнова).

скорость нарастания тока в дросселе такая же или выше чем на осциллограмме(0,5мс).

дроссель

если нужно получить КПД 85%, делать синхронное выпрямление нет смысла
(Uвых 50В, на диоде менее 0,8В потеря в КПД менее 2%).


точность 2% можно достигнуть:
1. увеличивая количество фаз, при 50 фазах на всех режимах работы(кроме прерывистых токов) получим 2%
2 снижать амплитуду пульсаций тока в каждом канале step-down:
2.1 увеличивая индуктивность (но снизится крутизна фронтов)
2.2 увеличивая частоту переключения (начнёт сказываться инерция, если делать с обратной связью по току).

сочетание всех предыдущих способов.

все запаслись попкорном и ждут развязки сюжета

внесём коррективы у ffilin:
Вход 200В
Выход 50В 50А, частота 150кГц, индуктивность дросселя 3,3мкГн.

Но вот незадача... ток дросселя макс. будет 85А, поэтому дроссель по ссылке от ffilin увы, не подходит, ни по макс.току, ни по нагреву, ни по дельта L.


У источника 50В 50А при КПД 85% потери будут 450Вт. Их 4. На возвратный диод в этой схеме приходится примерно половина потерь. Действительно, зачем делать синхронное выпрямление? Киловаттом и лабораторию отапливать можно...

продолжайте.

Не люблю я эти американизмы... лучше уж семечек погрызть.

Только небольшая коррекция вводных.
Питание 2х48В - 96В
Каналов - 8
Ток на канал - 30А
Частота - 400кГц
Транзистор
Диод
Дроссель
Датчик тока

Пожалуйста, такого рода вопросы задавайте в Личке.

То что напряжение снизили это очень правильно,
электролиты поставьте LOW-ESR, по больше длинненьких,
охлаждение лучше и индуктивность выводов меньше.

Частоту до 400 кгц

транзистор BSB165N15NZ3 150V 16,5мОм не лучшее решение
диод IDM10G120C5 1200V 10А не годится
дроссель 3,3 мкГн 30Аср, (60А амплитуд 30%) пойдёт.
Датчик тока в SO8 для токов 30А не лучшее решение, тем более он медленный.

диод 30А ср 150В 60CPQ150
транзистор 30А ср 5мОм 150В IRFP4568

Вообще лучше не смотреть на некие мега токи транзистора, диода. Смотри зону разрешённой работы, сопротивление канала, корпус. Чтобы там не писали в рекламках PDF ТО-220 держит 20А? ТО-247 30А, и то его нужно будет впаивать под самые утолщения в выводах.
SO-8 лучше вообще в схемы с такими токами не ставить.

На счёт дросселя не чего плохого не скажу, там макс ток зависит от того как его будешь обдувать, естественно если не загонять сердечник в насыщение и не превышать плотность тока выше чем у плавкого предохранителя.

датчик тока поставь ACS758LCB в нормальном корпусе типа ТО-220,
тот в SO-8 в пример привёл чтобы ты его не ставил.

На частоте 400КГц пульсации будут тока 12А в каждом канале при среднем токе в канале 30А. Пульсации на выходе многофазника 12/8=1,5А в худшем случае, в близи полюсов будут вообще близкие к нулю.

Драйверы полевиков выбрали? 400КГц это не шутка.
Я бы поставил самопальные на базе последовательно соеденённой 74АС шустрой логики запитав её от 6В гальваническую развязку 6N137 10МГц оптрон, нужно схему набросаю.

Почему не хотите датчик тока на базе датчика холла SS495, SS496 ?

просю разъяснить, откуда следует, что этот дроссель способен работать на 100 В на частоте 400 кГц?

Задача же тривиальная, вы о чем? Такие источники много кто уже делает, 50В, 200А это ни о чем, время нарастания и спада получаются около 50мкс и 25мкс соответственно, спада никакого нет, при таких длительностях импульс получается прямоугольным, могу даже завтра для примера осциллограмки снять на готовом источнике в этих режимах!

ffilin, транзистор предложенный Вами достаточно медленный, да и корпус 247. Конечно половинное RdsON вещь хорошая, но не это определяющее ?
Диод почему забраковали ? 10А он при 150 градусах. Или карбит по каким то параметрам не подходит ?

Вот еще пример транзистора в приемлимом корпусе
Или такой

Датчик тока буду посмотреть, были у меня проспекты от одной фирмочки, очень шустрые были. Найду , выложу.
Холловский датчик, думаю не лучшее решение. Монолитный намного надёжнее и точнее в повторяемости.

По поводу драйвера, таки да. 400кГц не мало, но и не много. Применю быстрый цифровой оптрон и повторитель на двух транзисторах.
Эта схема у меня работает на многих конструкциях.

_gari, Калькулятор Вюрта обещал.
Его младший брат стоит у меня в драйвере светодиода, качает мне 80В/2А из 12В
Там частота 500кГц.

Набросал схему драйвера.

ADOWWW
Диод не понравился пяткой,
она почти под 1V, 1200В обратного не нужно, смысл уходить ниже 150В был исключительно чтобы использовать кремневые диоды шотки 60CPQ150 и им подобные у них пятка 0,4В. Потом температура, она редко бывает +25гр. скорее под +80гр.

Потом нужен запас по току при дросселе 3,3мкГн и среднем токе 30А пульсации тока на частоте будут 12А. То есть всё в притык. это касается и транзисторов и диодов А запас нужен по току и по напряжению 0.7 мин.

попробуй драйвер на логике, с выключением в - они у меня за 50нс транзисторы с логическими уровнями переключали (IRL2505,IRL2910итд). там 0,2А с ножки логики получить можно при питании 6в. Этого ни в одном pdf нет.

2А это не ток, при превышении тока 10А начинаются другие эффекты, которых ты, если не работал с ИИП более 10А ещё не щупал.
В основном связанные с наводками помех от переключения на схемы управления, выбросами напряжений при переключении.
Оптроны в этих случаях сильно помогают. Я ставлю в драйверах 6N137 фирмы Fairchild, 150МГц логику 74AC14, немного спасает.