Behlke HTS開關的新型通用控制單元

Behlke為所有高溫超導單開關、推挽開關、交流開關和交流推挽開關開發了一種新的控制和驅動裝置。控制電路是任何固態開關的重要組成部分，基本上決定了開關模塊的開關行為、抗噪性和長期可靠性。新的控制單元VC4是成功的開關系列HTS的關鍵部件，反映了25年來在高壓固態開關開發方面的經驗。

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境，因此控制電路的電磁兼容性（EMC）對于整個開關模塊的可靠功能至關重要。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法避免，但可以通過仔細的電路設計將其小化。

 Behlke開關型號：

Behlke HTS 80-16-F

Behlke HTS 50-32-F

Behlke HTS 100-16-F
 

通過使用的元件和的專有電路，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。通過在接地層之間使用具有信號軌道的六倍多層PCB，實現了進一步的EMC改進。一種新的輸入濾波器允許在壞的EMC條件下，通過一定長度的非屏蔽輸入接線進行可靠控制。

5伏輔助電壓輸入現在接受4.5至5.5伏電源電壓。高達99%的短時過電壓以及大量的正、負瞬變通常是不臨界的。輔助功耗已降低約30%至60%。新的VC4有四個溫度傳感器和幾個欠壓和過壓檢測器。極快抑制輸入（TTL）允許連接外部過電流傳感器或火花傳感器，以實現主動開關保護。如果禁止輸入處出現邏輯“L"，則開關將在50至250納秒內關閉（取決于開關型號），并將鎖定至少2秒或干擾持續時間。新VC4還具有故障信號輸出，指示溫度過高、虛假輔助電源和輸入頻率過高。操作狀態和控制脈沖將由LED指示。甚至納秒的控制脈沖也是可見的。高精密的控制脈沖處理確保在所有情況下，即使在惡劣的EMC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），或者由于次優應用電路而受到EMI干擾，也可以安全地打開和關閉高電流。

VC4設計用于具有可變開啟時間的所有開關型號。這種標準化允許大規模生產，具有所有的優點，包括專業的質量控制。無論您的訂單數量是多少，即使您訂購的只是定制開關的原型，您將始終擁有高技術標準的控制和驅動電路。VC4可驅動多達1000個大功率MOSFET、IGBT或MCT，CIS為10納伏，Qg為300納克（！），但它也可以用于我們小的開關模塊，只有幾個低電容MOSFET。具有低電容FET的單開關和推挽開關可以以高達3 MHz的重復頻率驅動（需要驅動器冷卻選項C-DR）。在較小的開關模塊中，VC4直接適應高壓開關主板。在具有更大內置容量的更大開關中（例如，30 kV以上的開關），VC4將作為可拆卸裝置插入，以便可能的更新。

 

右圖：我們SMD生產線新生產的一批VC4迷你板。該批次將通過專用氣動平行切割機進行分離，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，部分由經典的有線組件完成。完整的控制單元由69個有源部件（17個IC）和152個無源部件組成。右下：VC4作為一個可拆卸單元38 x 38 x 16 mm（1.5 x 1.5 x 0.63“）。外殼內部有屏蔽。