Behlke HTS開(kāi)關(guān)的新型通用控制單元

Behlke為所有高溫超導單開(kāi)關(guān)、推挽開(kāi)關(guān)、交流開(kāi)關(guān)和交流推挽開(kāi)關(guān)開(kāi)發(fā)了一種新的控制和驅動(dòng)裝置?？刂齐娐肥侨魏喂虘B(tài)開(kāi)關(guān)的重要組成部分，基本上決定了開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)關(guān)行為、抗噪性和長(cháng)期可靠性。新的控制單元VC4是成功的開(kāi)關(guān)系列HTS的關(guān)鍵部件，反映了25年來(lái)在高壓固態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)發(fā)方面的經(jīng)驗。

由于閉合負載電路的高di/dt和dv/dt造成了極其惡劣的電磁環(huán)境，因此控制電路的電磁兼容性（EMC）對于整個(gè)開(kāi)關(guān)模塊的可靠功能至關(guān)重要。高壓電路的感應回路區域和控制電路之間始終存在電磁耦合。這些感應回路區域無(wú)法避免，但可以通過(guò)仔細的電路設計將其最小化。

 Behlke開(kāi)關(guān)型號：

Behlke HTS 80-16-F

Behlke HTS 50-32-F

Behlke HTS 100-16-F
 

通過(guò)使用最先進(jìn)的元件和先進(jìn)的專(zhuān)有電路，VC4控制電路現在可以減少到小于20毫升的內置體積，從而從根本上提高了抗噪性。通過(guò)在接地層之間使用具有信號軌道的六倍多層PCB，實(shí)現了進(jìn)一步的EMC改進(jìn)。一種新的輸入濾波器允許在最壞的EMC條件下，通過(guò)一定長(cháng)度的非屏蔽輸入接線(xiàn)進(jìn)行可靠控制。

 

5伏輔助電壓輸入現在接受4.5至5.5伏電源電壓。高達100%的短時(shí)過(guò)電壓以及大量的正、負瞬變通常是不臨界的。輔助功耗已降低約30%至60%。新的VC4有四個(gè)溫度傳感器和幾個(gè)欠壓和過(guò)壓檢測器。極快抑制輸入（TTL）允許連接外部過(guò)電流傳感器或火花傳感器，以實(shí)現主動(dòng)開(kāi)關(guān)保護。如果禁止輸入處出現邏輯“L”，則開(kāi)關(guān)將在50至250納秒內關(guān)閉（取決于開(kāi)關(guān)型號），并將鎖定至少2秒或干擾持續時(shí)間。新VC4還具有故障信號輸出，指示溫度過(guò)高、虛假輔助電源和輸入頻率過(guò)高。操作狀態(tài)和控制脈沖將由LED指示。甚至納秒的控制脈沖也是可見(jiàn)的。高精密的控制脈沖處理確保在所有情況下，即使在最?lèi)毫拥腅MC條件下，高壓半導體堆棧始終得到正確的控制。即使控制脈沖不足（例如太短、太慢或太低），或者由于次優(yōu)應用電路而受到EMI干擾，也可以安全地打開(kāi)和關(guān)閉高電流。

VC4設計用于具有可變開(kāi)啟時(shí)間的所有開(kāi)關(guān)型號。這種標準化允許大規模生產(chǎn)，具有所有眾所周知的優(yōu)點(diǎn)，包括專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量控制。無(wú)論您的訂單數量是多少，即使您訂購的只是定制開(kāi)關(guān)的原型，您將始終擁有最高技術(shù)標準的控制和驅動(dòng)電路。VC4可驅動(dòng)多達1000個(gè)大功率MOSFET、IGBT或MCT，CIS為10納伏，Qg為300納克（?。?，但它也可以用于我們最小的開(kāi)關(guān)模塊，只有幾個(gè)低電容MOSFET。具有低電容FET的單開(kāi)關(guān)和推挽開(kāi)關(guān)可以以高達3 MHz的重復頻率驅動(dòng)（需要驅動(dòng)器冷卻選項C-DR）。在較小的開(kāi)關(guān)模塊中，VC4直接適應高壓開(kāi)關(guān)主板。在具有更大內置容量的更大開(kāi)關(guān)中（例如，30 kV以上的開(kāi)關(guān)），VC4將作為可拆卸裝置插入，以便可能的更新。

 

右圖：我們SMD生產(chǎn)線(xiàn)新生產(chǎn)的一批VC4迷你板。該批次將通過(guò)專(zhuān)用氣動(dòng)平行切割機進(jìn)行分離，以避免因扭轉力造成的任何SMD損壞。左下方和中間：分離的迷你板，部分由經(jīng)典的有線(xiàn)組件完成。完整的控制單元由69個(gè)有源部件（17個(gè)IC）和152個(gè)無(wú)源部件組成。右下：VC4作為一個(gè)可拆卸單元38 x 38 x 16 mm（1.5 x 1.5 x 0.63“）。外殼內部有屏蔽。