Behlke HTS開(kāi)關(guān)的新型通用控制單元

Behlke為所有高溫超導(dǎo)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(qū)動(dòng)裝置。控制電路是任何固態(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(zhǎng)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(yàn)。

由于閉合負(fù)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(duì)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(yīng)回路區(qū)域和控制電路之間始終存在電磁耦合。這些感應(yīng)回路區(qū)域無(wú)法避免，但可以通過(guò)仔細(xì)的電路設(shè)計(jì)將其最小化。

 Behlke開(kāi)關(guān)型號(hào)：

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)的專有電路，VC4控制電路現(xiàn)在可以減少到小于20毫升的內(nèi)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(hào)軌道的六倍多層PCB，實(shí)現(xiàn)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(zhǎng)度的非屏蔽輸入接線進(jìn)行可靠控制。

 

5伏輔助電壓輸入現(xiàn)在接受4.5至5.5伏電源電壓。高達(dá)100%的短時(shí)過(guò)電壓以及大量的正、負(fù)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(cè)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(xiàn)主動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)。如果禁止輸入處出現(xiàn)邏輯“L”，則開(kāi)關(guān)將在50至250納秒內(nèi)關(guān)閉（取決于開(kāi)關(guān)型號(hào)），并將鎖定至少2秒或干擾持續(xù)時(shí)間。新VC4還具有故障信號(hào)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，即使在最惡劣的EMC條件下，高壓半導(dǎo)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(yīng)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(shè)計(jì)用于具有可變開(kāi)啟時(shí)間的所有開(kāi)關(guān)型號(hào)。這種標(biāo)準(zhǔn)化允許大規(guī)模生產(chǎn)，具有所有眾所周知的優(yōu)點(diǎn)，包括專業(yè)的質(zhì)量控制。無(wú)論您的訂單數(shù)量是多少，即使您訂購(gòu)的只是定制開(kāi)關(guān)的原型，您將始終擁有最高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的控制和驅(qū)動(dòng)電路。VC4可驅(qū)動(dòng)多達(dá)1000個(gè)大功率MOSFET、IGBT或MCT，CIS為10納伏，Qg為300納克（?。部梢杂糜谖覀冏钚〉拈_(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(dá)3 MHz的重復(fù)頻率驅(qū)動(dòng)（需要驅(qū)動(dòng)器冷卻選項(xiàng)C-DR）。在較小的開(kāi)關(guān)模塊中，VC4直接適應(yīng)高壓開(kāi)關(guān)主板。在具有更大內(nèi)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)線新生產(chǎn)的一批VC4迷你板。該批次將通過(guò)專用氣動(dòng)平行切割機(jī)進(jìn)行分離，以避免因扭轉(zhuǎn)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(nèi)部有屏蔽。